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题目
题型:不详难度:来源:
在测定玻璃的折射率实验中,有一个同学设计了这样的实验方案:如图所示,画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上,在白纸上放置一半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点O,直边与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,测得角α和β,便可求得玻璃的折射率.该同学在用上述方法测量玻璃的折射率时,在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针,但在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,都无法使P3同时挡住P1、P2的像.
(1)产生这种现象的原因是______;
(2)若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定P3位置的方法是______;
(3)若他已正确地测得了α、β的值,则玻璃的折射率n=______;
(4)有另一个同学不是将P1、P2两枚大头针插在直线OA上,而是让P1、P2的连线与y轴平行,他还能否测出玻璃砖的折射率?如果不能,请说出理由;如果能,请简述操作过程.魔方格
答案
(1)在y<0的区域内,不管眼睛放在何处,都无法使P3同时挡住P1、P2的像,是因为入射角α太大,涨到发生了全反射.
(2)透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定P3位置的方法是:P3同时挡住P1、P2的像.
(3)由于光线从玻璃射入空气,则由折射定律
sini
sinr
=
1
n
,得n=
sinr
sini
=
sinβ
sinα

(4)能;可以插上第四根大头针,使大头针同时挡住P3 和P1、P2的像,作出光路图,测出光线在玻璃砖底边的入射角和折射角,求出折射率.
故答案为:
(1)入射角α太大,发生了全反射.
(2)P3同时挡住P1、P2的像.
(3)
sinβ
sinα

(4)能;可以插上第四根大头针,使大头针同时挡住P3 和P1、P2的像,作出光路图,测出光线在玻璃砖底边的入射角和折射角,求出折射率.
核心考点
试题【在测定玻璃的折射率实验中,有一个同学设计了这样的实验方案:如图所示,画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上,在白纸上放置一半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点】;主要考察你对光的折射定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃的折射率.给定的器材还有:白纸、钢笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′,aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表示另一表面,然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2,如图所示,用P1、P2的连线表示入射光线.
(1)为了测量折射率,应如何正确用大头针P3、P4?试在题图中标出P3、P4的位置.
(2)然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.
(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n=______.魔方格
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某同学用量角器测量玻璃三棱镜折射率,先在白纸上放好三棱镜,标出三棱镜轮廓,在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像,当P1的像被恰好被P2像挡住时,插上大头针P3和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.如图所示.
(1)在答题纸的图上画出对应的光路;
(2)为了测出三棱镜玻璃材料的折射率,若以AB作为分界面,需要测量的量是______和______,在图上标出它们;
(3)根据测量的量,三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是______.魔方格
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在做测定玻璃折射率的实验时:
(1)甲同学在纸正确画出玻璃的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些,如图甲所示,其后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n值将______.(填”偏小、不变、偏大”)
(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面,画出的a′b′和c′d′都比实际侧面外侧平
移了一些,如图乙所示,以后的操作都是正确的,画光路时将入射点和折射点都确定在a′b′和c′d′上,则测出的n值将______.(填”偏小、不变、偏大”)魔方格
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由某种透明物体制成的等腰直角棱镜ABO,两腰都为16cm,且两腰与Ox和Oy轴都重合,如图所示,从BO边的C点注视A棱,发现A棱的位置在D点,在C、D 两点插上大头针,测出C点的坐标为(0,12),D点的坐标为(9,0),则该透明物质的折射率为(  )

魔方格

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A.n=4/3B.n=5/4C.n=3/2D.n=7/6
如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线,并让入射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3.图中MN为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点. 设AB的长度为L1,AO的长度为L2,CD的长度为L3,DO的长度为L4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量______(用上述给出量的字母表示),则玻璃砖的折射率可表示为______.魔方格