题目内容
（Ⅰ）有一测量微小时间差的装置，它是由两个摆长略有差别的单摆同轴水平悬挂构成，两个单摆的摆动平面前、后相互平行．（1）现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.0s和49.0s，则两单摆的周期差△T=
0.02
0.02
s；（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差．具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球；测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某一位置，由此可得出释放两摆的微小时间差．若测得释放两摆的时间差△t=0.165s，则短摆释放
8.085
8.085
s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向左
左
（填方向）通过最低点
最低点
（填位置）．（Ⅱ）用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住；接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针P3，P4，使P3挡住P1，P2的像，P4挡住P3和P1，P2的像，在纸上已标明大头针的位置和三棱镜的轮廓．
（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
入射角i
和折射角r
折射角r
，在图上标出它们．（3）计算折射率的公式n=
| sini |
| sinr |
| sini |
| sinr |
分析：Ⅰ、（1）单摆的周期等于完成一次全振动所需的时间，求出两单摆的周期，从而求出周期差．
（2）要使两摆球第一次同时同方向通过某位置，必然两摆球振动的位相是一样的，由相位φ=ωt，求出长摆运动的时间，确定短摆运动时间及两摆恰好第一次同时通过的位置．
Ⅱ、（1）大头针P1、P2的连线表示入射光线，P3、P4的连线表示出射光线，作出光路图．
（2）（3）研究光线在三棱镜左侧面上折射情况，标出入射角与折射角，根据折射定律得出玻璃砖的折射率表达式．
（2）要使两摆球第一次同时同方向通过某位置，必然两摆球振动的位相是一样的，由相位φ=ωt，求出长摆运动的时间，确定短摆运动时间及两摆恰好第一次同时通过的位置．
Ⅱ、（1）大头针P1、P2的连线表示入射光线，P3、P4的连线表示出射光线，作出光路图．
（2）（3）研究光线在三棱镜左侧面上折射情况，标出入射角与折射角，根据折射定律得出玻璃砖的折射率表达式．
解答：解：Ⅰ、两单摆的周期差△T=
-
=0.02s
设长摆运动时间为t，则有
ω1t=ω2（t-△t），
即
t=
(t-△t)
代入数据有：0.02t=0.165，
解得t=8.25s，
因长摆的周期为T1=1s，故长摆的振动次数也为8.25，此时位置为平衡位置且向左运动，
短摆运动时间为8.25-0.165=8.085s
Ⅱ、（1）大头针P1、P2的连线表示入射光线，P3、P4的连线表示出射光线，分别作出入射光线和出射光线，连接入射点和出射点，画出玻璃砖内部光路画出光路图如图．
（2）、（3）如图，光线在棱镜左侧面上折射时入射角为i，折射角为r，根据折射定律得到折射率n=
．
故需要测量入射角i、折射角r，计算折射率的公式为n=
．
故答案为：（Ⅰ）（1）0.02 （2）8.085 左 最低点（或平衡位置）
（Ⅱ）（1）如图所示 （2）入射角i、折射角r，（3）
．
| 50 |
| 50 |
| 49 |
| 50 |
设长摆运动时间为t，则有
ω1t=ω2（t-△t），
即
| 2π |
| T1 |
| 2π |
| T2 |
代入数据有：0.02t=0.165，
解得t=8.25s，
因长摆的周期为T1=1s，故长摆的振动次数也为8.25，此时位置为平衡位置且向左运动，
短摆运动时间为8.25-0.165=8.085s
Ⅱ、（1）大头针P1、P2的连线表示入射光线，P3、P4的连线表示出射光线，分别作出入射光线和出射光线，连接入射点和出射点，画出玻璃砖内部光路画出光路图如图．
（2）、（3）如图，光线在棱镜左侧面上折射时入射角为i，折射角为r，根据折射定律得到折射率n=
| sini |
| sinr |
故需要测量入射角i、折射角r，计算折射率的公式为n=
| sini |
| sinr |
故答案为：（Ⅰ）（1）0.02 （2）8.085 左 最低点（或平衡位置）
（Ⅱ）（1）如图所示 （2）入射角i、折射角r，（3）
| sini |
| sinr |
点评：第一大题的突破口在于：两摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，分析得出两摆振动的位相相同．
第二大题用插针法测定玻璃砖的实验，基本原理是折射定律，要掌握确定入射光线和出射光线的方法，画光路图时要注意标上箭头．
第二大题用插针法测定玻璃砖的实验，基本原理是折射定律，要掌握确定入射光线和出射光线的方法，画光路图时要注意标上箭头．
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