Question

11．在用兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，
（1）如圖所示，P₁、P₂、P₃、P₄為所插4枚大頭針的位置．某同學(xué)插針的步驟如下，請(qǐng)?jiān)跈M線上補(bǔ)充完整步驟③；
①入射光線AO上插上兩枚大頭針P₁、P₂；
②在白紙上放上玻璃磚，使其中一個(gè)長(zhǎng)邊與直線aa′對(duì)齊，并畫出另一條對(duì)齊線bb′；
③通過玻璃磚觀察并調(diào)整視線，使P₂的像擋住P₁的像，然后在觀察一側(cè)插上大頭針P₃，使P₃擋住P₁、P₂的像；再插P₄，使P₄擋住P₃及P₁、P₂的像；
④移去玻璃磚，拔去大頭針P₃、P₄，由大頭針的針孔位置確定出射光線O′B及出射點(diǎn)O′，連接OO′．
（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些具體問題，下列說法中正確的是A．
A．為了減小作圖誤差，P₃和P₄的距離應(yīng)適當(dāng)取大些
B．為減少測(cè)量誤差，P₁、P₂的連線與玻璃磚界面的夾角應(yīng)越大越好
C．為了使玻璃磚的長(zhǎng)邊與直線bb′盡量對(duì)齊，應(yīng)該用玻璃磚當(dāng)尺子畫出直線bb′
D．若P₁、P₂連線與法線NN?夾角過大，有可能在bb′面上發(fā)生全反射，所以在bb′一側(cè)就看不到P₁、P₂的像．

Answer 1

分析 （1）為確定折射光線，在B側(cè)邊觀察邊插P₃，直到P₁、P₂的像被P₃擋住，定下P₃的位置后，續(xù)插P₄，直到P₃及P₁、P₂的像被P₄擋住，定下P₄的位置，即可折射光線的位置．
（2）P₁、P₂及P₃、P₄之間的距離適當(dāng)大些，這樣引起的角度的誤差較小，可提高精度．入射角θ₁盡量大些，折射角也會(huì)大些，角度的相對(duì)誤差會(huì)減�。�根據(jù)光路可逆性原理可知，折射光線不會(huì)在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射．

解答 解：（1）③通過玻璃磚觀察并調(diào)整視線，使P₂的像擋住P₁的像，然后在觀察一側(cè)插上大頭針P₃，使P₃擋住P₁、P₂的像；再插P₄，使P₄擋住P₃及P₁、P₂的像．
（2）A、折射光線是通過隔著玻璃磚觀察成一條直線確定的，大頭針間的距離太小，引起的角度會(huì)較大，故P₁、P₂及P₃、P₄之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度．故A正確．
B、入射角θ₁即P₁和P₂的連線與法線的夾角盡量大些，即P₁、P₂的連線與玻璃磚界面的夾角適當(dāng)小些，折射角也會(huì)大些，折射現(xiàn)象較明顯，角度的相對(duì)誤差會(huì)減�。�故B錯(cuò)誤．
C、不能把玻璃磚當(dāng)尺子畫出直線bb′，這樣會(huì)污染和損壞玻璃磚，故C錯(cuò)誤．
D、由幾何知識(shí)可知，光線在上表面的折射角等于下表面的入射角，根據(jù)光路可逆性原理可知，光線一定會(huì)從下表面射出，折射光線不會(huì)在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)生全反射．故D錯(cuò)誤．
故選：A．
故答案為：（1）P₄擋住P₃及P₁、P₂的像；（2）A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了插針法測(cè)量玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理和全反射條件，知道測(cè)量的量相對(duì)大些，可減小相對(duì)誤差．