题目内容

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,一同学在纸上画出玻璃砖界面ab、cd,在插了4枚大头针后画出了光路图,如图中①所示,测得的玻璃砖的折射率可表示为
sini
sinr
sini
sinr
(用图中给出的字母表示).若该同学在实验中,插大头针P3、P4时不小心使玻璃砖向下发生了平移,如图中②所示,但是他依然用原来画的边界画了光路图,他测出的折射率与玻璃砖折射率相比
相同
相同
.(“偏大”“偏小”或“相同”)
分析:用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=
sini
sinr
,作出光路图,分析入射角与折射角的误差情况,来确定折射率的误差.
解答:解:根据折射定律可知,玻璃砖的折射率可表示为n=
sini
sinr

如右图所示,黑线表示玻璃砖向下平移后实际的光路图,红线表示作图光路图,由图看出,黑线与红线平行,说明画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等,由折射定律可知,测出的折射率与玻璃砖折射率相比相同.
故答案为:
sini
sinr
,相同
点评:对于实验误差,要紧扣实验原理,用作图法,确定出入射角与折射角的误差,即可分析折射率的误差.
练习册系列答案
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(1)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,某同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O、O′连线延长线于C点.过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图1所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃折射率n=
 

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(2)小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图2所示),他进行的主要步骤是:
A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.
B.先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC.
C.将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置.
D.调节激光器,使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O,并使长直尺MN的左右两端均出现亮点,记下左侧亮点到A点的距离x1,右侧亮点到A点的距离x2.则
①小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n=
 

②关于上述实验以下说法正确的是
 

A.在∠BOC的范围内,改变入射光PO的入射角,直尺MN上可能只出现一个亮点
B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2
C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2
D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大,应减小入射角.

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