Question

（1）在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：
甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不自觉地碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图1所示．则他测出的折射率值将

不变

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
乙同学在画界面时，不自觉地将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图2所示，则他测得折射率

偏小

（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）如图3所示，画有直角坐标系的白纸位于水平桌面上．M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直径与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P₁、P₂为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P₃是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP₃与y轴负方向的夹角．只要直线OA画得合适，且P₃的位置取得正确，测出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，若他已透过玻璃砖看到了P₁、P₂的像，确定P₃位置的方法是

插上P₃后，使P₃刚好能够挡住P₁、P₂的像，

．若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n=

sinβ

sinα

．

Answer 1

分析：（1）“测定玻璃折射率”的实验原理是折射定律n=

sini

sinr

．通过作光路图，分析入射角和折射角是否变化，由折射定律分析折射率的误差．
（2）把大头针P₁、P₂竖直地插在所画的直线上，直到在y＜0的区域内透过玻璃砖能看到P₁、P₂的像，再插上P₃后，P₃刚好能挡住P₁、P₂的像，就能确定入射光线和折射光线．找到入射角和折射角，根据折射定律即可测得折射率．

解答：解：（1）如下左图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律n=

sini

sinr

得知，甲同学测得的折射率将不变．
如下右图所示．红线表示实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n=

sini

sinr

得，则乙同学折射率测量值偏小；

（2）确定P₃位置的方法是把大头针P₁、P₂竖直地插在所画的直线上，直到在y＜0的区域内透过玻璃砖能看到P₁、P₂的像，插上P₃后，P₃刚好能挡住P₁、P₂的像，根据折射率公式得到n=

sinβ

sinα

．
故答案为：
（1）不变  偏小
（2）插上P₃后，使P₃刚好能够挡住P₁、P₂的像，

sinβ

sinα

点评：本题要掌握实验原理：折射定律，采用作图分析实验误差，关键要紧扣实验原理进行分析．