题目内容

（10分）如图8所示，在测玻璃砖的折射率的实验中，多次改变入射角，测得入射角i及入射点和出射点处法线间距a，将数据在～坐标系中绘制出相应图像，通过图像，写出计算玻璃砖折射率n的表达方式（答题时不一定作图）。

 

【答案】

n=

 

【解析】（10分） 设光线由空气进入玻璃的折射角为α    

则由折射定律=n，由几何关系得sinr=

由①②消去r得=n    ∴

所以作出～的图线其斜率k=   ∴n=

 

 

练习册系列答案
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在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，
（1）某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B，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．由此可得出玻璃的折射率n=
1.5
1.5
．
（2）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示，则该同学测得的折射率与真实值相比
减小
减小
（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（1）①某同学分别用钢珠球、水滴自由下落时的频闪法测当地的重力加速度g．当他用20等分刻度的游标卡尺测所用钢珠球的直径，如图1所示，则该钢珠球的直径是
 
cm．
②用水滴自由下落时的频闪法做实验时，实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根带荧光刻度的米尺、频闪仪．具体实验步骤如下：
a．在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，让水滴以一定的频率一滴滴落下．
b．用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴．（此
时，频闪仪频率等于水滴滴落的频率）
c．用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度．
d．采集数据进行处理．
实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图3所示，根据图中数据，第8个水滴在此时刻的速度v8=
 
m/s，当地的重力加速度g=
 
m/s2；（以上两空计算结果均保留三位有效数字）．该实验存在误差的原因可能是（写出一条即可）：
 
．

（2）用伏安法测量金属丝的电阻，现提供如下图（甲）所示的实验器材电源电动势E=4V．实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始．
①某同学先用多用电表粗测该金属丝的电阻．用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”档位
的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的
 
档位（选填“×100”或“×1”），然后进行
 
，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图
（乙）所示，则此段电阻丝的电阻为
 
Ω．
②请在笔画线代替导线，在（甲）图中进行连线．
③某次实验测量时，选用合适的电表量程，表面刻度及指针如图（丙）所示，则电流表读数为
 
A，电压
表读数为
 
V，该金属丝的电阻值为
 
Ω．精英家教网
利用插针法测玻璃的折射率，实验中先将玻璃砖固定在水平桌面上的白纸上，画出玻璃砖两侧界面MN、PQ，在玻璃砖的一侧插好P1、P2大头针后，某同学发现在P1、P2同侧通过玻璃砖在如图8所示置也可观察到P1、P2的像.于是他在白纸上插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，同样方法，他又插人大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像.取走玻璃砖，P1、P2连线交MN于O点，P3、P4连线交MN于O′点.测出P1P2连线与MN间的夹角α=30°，玻璃砖的厚度h=2.OOcm.OO′两点间的距离L=3.00cm，则玻璃砖的折射率为n=_________(结果保留3位有效数字).

图8

 用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上已标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图8所示（O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线）

   （1）在图上补画出所需的光路。

   （2）为了测出玻璃璃砖的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角。

   （3）用所测物理量计算折射率的公式n=       。

 

 用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上已标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓如图8所示（O为两圆弧圆心，图中已画出经过P1、P2点的入射光线）

  （1）在图上补画出所需的光路。

  （2）为了测出玻璃璃砖的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角。

   （3）用所测物理量计算折射率的公式n=       。

 

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