Question

（1）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．①此玻璃的折射率计算式为n=

 

（用图1中的θ₁、θ₂表示）；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度

 

（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量．

（2）某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系．实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量△l与拉力F关系的图象如图2所示．从图象中可以得出

 

．（填选项前的字母）
A．增挂钩码时△l与F成正比，而减挂钩码时△l与F不成正比
B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度
（3）如图3所示是一些准备用来测量待测电阻R_x阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：

器   材	规       格
待测电阻Rx 电源E 电压表V1 电压表V2 电流表A 滑动变阻器R 开关S，导线若干	阻值在900Ω-1000Ω之间 具有一定内阻，电动势约9.0V 量程2.0V，内阻r1=1000Ω 量程5.0V，内阻r2=2500Ω 量程3.0A，内阻r=0.10Ω 最大阻值约100Ω，额定电流0.5A

为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量R_x阻值的电路．

Answer 1

分析：通过实验来测定玻璃的折射率，利用光的折射定律先确定入射光线且在其上插入大头针，然后在玻璃另一侧观看入射光线上的大头针并用大头针来确定其位置．从而作出光路图，算出入射角与折射角的正弦之比即为玻璃的折射率．
研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系时，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量△l与拉力F关系的图象．若在弹性限度内，则减少钩码与增加钩码橡皮筋形变量应该相同，但从图象发现两者不等．因此橡皮筋的已超出弹性限度．
通过实验测量待测电阻R_x阻值，由电压表与电流表读数求出待测电阻阻值．但这涉及到电表量程的选取，原则是电表指针在中间附近．由电源的电动势算出电流表的量程太大，因此必须用电压表来替代电流表的作用．

解答：解：（1）①由折射定律可知：n=

sinθ入

sinθ折

  由图可得θ_入=90°-θ₁  而θ_折=90°-θ₂
所以n=

cosθ1

cosθ2

②由实验测量玻璃的折射率时，光路图中有一条关键直线，就是将第一次折射时的入射点与第二次折射时的出射点相连的直线．所以当玻璃厚度越大时，此直线越准确．
（2）由增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量△l与拉力F关系的图象，发现减少钩码与增加钩码橡皮筋形变量不相同，则说明橡皮筋的已超出弹性限度．所以选择D选项．
（3）通过对电源的电动势，得通过待测电阻的最大电流为0.01A，而电流表的量程却是3A，所以电流表不能用．由于电压表的电阻阻值已知，因此可以通过电压表来替代电流表求出电流．将小量程的电压表与待测电阻串联后，再与大量程的电压表并联，最后以变阻器分压式接入电路．
连线如图所示．
故答案为：（1）

cosθ1

cosθ2

；大；
（2）D
（3）如上图所示

点评：在光的折射时，注意看清入射角与折射角．电表的选择通常情况下，电流表测电流，电压表测电压，当遇到电表的量程不够时，只有通过此处方法，原因是电压表相当于能读出电压的电阻，而电流表相当于能读出电流的电阻．