Question

（1）用一横截面为半圆形的玻璃柱体做“测定玻璃折射率”的实验，先在白纸上放好玻璃柱体，在玻璃柱体的上侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在玻璃柱体的下侧观察，调整视线使P₁的像被P₂挡住．接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃、P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像．P₄挡住P₃和P₁、P₂的像，在纸上标出的大头针位置和玻璃柱体轮廓如图1所示．
①在本题的图上画出所需的光路
②为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是

入射角i

，

折射角r

，在图上标出它们．
③计算折射率的公式是n=

sini

sinγ

（2）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图2A所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．
利用如图2B所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10^-2s和5.0×10^-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图2C所示．

①读出滑块的宽度d=

5.50

cm．
②滑块通过光电门1的速度v₁=

2.75

m/s；滑动通过光电门2的速度v₂=

1.10

m/s；
③若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L，已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数表达式为

v 2 1 - v 2 2

2gL

（各量均用字母表示）．

Answer 1

分析：（1）用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律n=

sini

sinγ

．
（2）①主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的读数．
②用极短时间内的平均速度表示瞬时速度；已知挡光板的宽度与挡光时间，由速度公式可以求出速度．
③根据动能定理列式求解即可．

解答：解：（1）①光路图如图所示．

②需要测量入射角i和折射角r；
③n=

sini

sinγ

；
（2）①由图示游标卡尺可得，主尺示数为5.5cm，游标尺示数为5=0×0.1mm=0.00cm，
宽度d=5.5cm+0.00cm=5.50cm；
②v₁=

d

t1

=

5.50×0.01m

2.0×10-2s

=2.75m/s；
v₂=

d

t2

=

5.50×0.01m

5.0×10-2s

=1.10m/s；
③根据动能定理，有：-μmgL=

1

2

m

v

2 2

-

1

2

m

v

2 1

；
解得：μ=

v 2 1 - v 2 2

2gL

故答案为：（1）①②如图所示；③

sini

sinγ

．
（2）①5.50cm；②2.75m/s，1.10m/s；③

v 2 1 - v 2 2

2gL

．

点评：第一问用插针法测定半圆形玻璃砖折射率，由实验原理律n=

sini

sinγ

分析；第二问关键用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，然后根据动能定理列式分析．