学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₂的位置不变，每次测量时，让圆盘的BFC部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P₁、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃，使P₃正好挡住P₁、P₂．同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值．这样只要根据P所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则
（1）若∠AOF=30°，OP₃与OC的夹角为30°，则P₃处所对应的折射率的值为______．
（2）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为______．魔方格

答案

（1）由图看出，折射角为i=∠AOF=30°，折射角r=∠EOP₃=60°，则P₃处所对应的折射率的值为n=

sinr

sini

≈1.73．
（2）作AO的延长线交圆周于K，这种情况下折射角与折射角相等，则知K处所对应的折射率的值是1．
故答案为：（1）1.73；（1）1

核心考点

试题【学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF】；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

如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，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，便可求得玻璃得折射率．某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，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，都无法透过玻璃砖看到P₁、P₂的像，他应该采取的措施是______．若他已透过玻璃砖看到了P₁、P₂的像，确定P₃位置的方法是______．若他已正确地测得了的α、β的值，则玻璃的折射率n=______．魔方格

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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

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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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