Question

9．在“測玻璃的折射率”實驗中：
（1）為了取得較好的實驗效果，下列操作正確的是C
A．必須選用上下表面平行的玻璃磚；
B．選擇的入射角應(yīng)盡量小些；
C．大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；
D．大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離盡量小些．
（2）某同學在量入射角和折射角時，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點為圓心，OA為半徑畫圓，交OO′延長線于C點，過A點和C點作垂直法線的直線分別交于B點和D點，如圖1所示，若他測得AB=6cm，CD=4cm，則可求出玻璃的折射率n=1.5．
（3）某同學在畫界面時，不小心將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖2所示，則他測得折射率偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）為了取得較好的實驗效果，根據(jù)實驗原理分析可知：玻璃磚上下表面不一定要平行，選擇的入射角應(yīng)盡量大些；大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；大頭針P₁和P₂及P₃和P₄之間的距離適當大些，這樣可以減小測量的相對誤差．
（2）根據(jù)幾何知識求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率．
（3）根據(jù)折射定律，分析入射角和折射角的誤差，即可分析折射率的誤差．

解答 解：（1）A、作插針法測定折射率時，玻璃磚上下表面不一定要平行．故A錯誤．
B、為了減小測量的相對誤差，選擇的入射角應(yīng)盡量大些，效果會更好．故B錯誤．
C、為了準確確定入射光線和折射光線，大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；故C正確．
D、大頭針P₁和P₂及P₃和P₄之間的距離適當大些時，相同的距離誤差，引起的角度誤差會減小，角度的測量誤差會小些．故D錯誤．
故選：C；
（2）圖中P₁P₂作為入射光線，OO′是折射光線，設(shè)光線在玻璃磚上表面的入射角為i，折射角為r，則由幾何知識得到：
sini=$\frac{AB}{AD}$
sinr=$\frac{CD}{OC}$
又AO=OC
則折射率：
n=$\frac{sini}{sinγ}=\frac{AB}{CD}$=$\frac{6cm}{4cm}=1.5$．
（3）用插針法“測定玻璃磚折射率”的實驗原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinγ}$；
某同學畫出的ab和cd都比實際側(cè)面向外側(cè)平移了一些，但在畫光路圖時，將入射點、出射點分別確定在ab、cd上，如圖，實線表示實際的光路圖，虛線表示乙同學畫圖時光路圖，入射角測量沒有誤差，而折射角偏大，則根據(jù)折射定律得知，測出的折射率n將偏�。�
故答案為：（1）C；（2）1.5；（3）偏�。�

點評 本題是插針法測定玻璃磚的折射率，實驗原理是折射定律，采用單位圓法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)原理分析實驗誤差．