試說出在測定玻璃的折射率的實驗中能用到的數(shù)據(jù)處理方法。

此實驗是通過測量入射角和折射角，然后查數(shù)學(xué)用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入中求玻璃的折射率。除運用此方法之外，還有以下處理數(shù)據(jù)的方法：

(1)處理方法(Ⅰ)：在找到入射光線和折射光線以后，以入射點O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點，與OO′(或OO′的延長線)交于D點，過C、D兩點分別向NN′作垂線，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的長，如答圖13-3所示。

答圖13-3

由于sinθ1=,sinθ2=。

而CO=DO,所以折射率：。

重復(fù)以上實驗，求得各次折射率計算值，然后求其平均值即為玻璃磚折射率的測量值。

(2)處理方式(Ⅱ)：根據(jù)折射定律可得

。

因此有sinθ2= sinθ1。

答圖13-4

    在多次改變?nèi)肷浣�、測量相對應(yīng)的入射角和折射角正弦值基礎(chǔ)上，以sinθ1值為橫坐標(biāo)、以sinθ2值為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，如答圖13-4所示。描數(shù)據(jù)點，過數(shù)據(jù)點連線得一條過原點的直線。

求解圖線斜率，設(shè)斜率為k，則k=,

故玻璃磚折射率n=。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，選用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃磚，用“插針法”測定某種玻璃的折射率．實驗步驟如下：
a．將木板水平放置，把一張白紙用圖釘固定在木板上；
b．在白紙上畫出一條直線aa’作為入射界面，過aa’上的一點O畫出界面的法線NN’，并畫一條線段AO作為入射光線；
c．把矩形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟aa’對齊，畫出玻璃磚的另一邊bb’；
d．在直線AO上豎直插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線方向，直到P2檔住P1的像．再在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，
使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3及P1、P2的像
使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3及P1、P2的像
，記下P3、P4的位置．
e．移去大頭針和玻璃磚，做出出射光線，標(biāo)出入射角α、折射角β．
①請將步驟d補(bǔ)充完整．
②小明同學(xué)按上述步驟進(jìn)行了實驗，記錄下5組數(shù)據(jù)，并計算出不同入射角時玻璃的折射率，如下表所示．
組別
項目		 第1組 第2組 第3組 第4組 第5組
入射角α 25° 35° 45° 50° 75°
折射角β 16° 22.5° 28° 32° 42°
sinα 0.423 0.574 0.707 0.766 0.966
sin β 0.276 0.383 0.469 0.530 0.669
折射率n 1.533 1.499 1.506 1.446 1.443
但其中有一組數(shù)據(jù)是不真實的，李老師給出了該玻璃磚的折射率為n=1.521，arcsin(
1
1.521
)=0.717（弧度）=41.081°．根據(jù)老師給出的數(shù)據(jù)可以判斷，小明同學(xué)記錄的數(shù)據(jù)中，不真實的是第
5
5
組．
③趙亮同學(xué)在找到入射光線和折射光線以后，以入射點O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點，與OOˊ交于D點，過C、D兩點分別向NNˊ作垂線，交NNˊ于Cˊ、Dˊ，所以折射率n=
CC′
DD′
CC′
DD′
．（用圖示中的線段表示）
（2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，提供的器材除螺旋測微器、米尺、開關(guān)和若干導(dǎo)線外，還有：
待測粗細(xì)均勻的金屬絲Rx （阻值約為10Ω）
直流電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻為2Ω）
A2（量程400mA，內(nèi)阻約為0.3Ω）
直流電壓表：V1（量程4V，內(nèi)阻約為3kΩ）
V2（量程15V，內(nèi)阻約為12kΩ）
滑動變阻器：R （阻值范圍0～10Ω）
電源：E （電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.04Ω）
①實驗時，用螺旋測微器在金屬絲三個不同的位置測直徑，某次測量的情況如圖所示，其讀數(shù)為
0.900
0.900
mm．
②某同學(xué)選擇如圖（甲）所示的電路圖測該金屬絲的電阻，為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電流表
A2
A2
，電壓表
V1
V1
．（填器材的符號）
③選擇了正確的器材后，請你根據(jù)電路圖（甲），用筆畫線代替導(dǎo)線，在實物圖（乙）上連線．
④若電壓表、電流表讀數(shù)用U、I表示，導(dǎo)線的長度為L，直徑為d，用上述測得的物理量計算金屬絲的電阻率的表示式為ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在測定玻璃的折射率實驗中，有一個同學(xué)設(shè)計了這樣的實驗方案：如圖所示，畫有直角坐標(biāo)系Oxy的白紙位于水平桌面上，在白紙上放置一半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點O，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3 是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率．該同學(xué)在用上述方法測量玻璃的折射率時，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法使P3同時擋住P1、P2的像．
（1）產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是
入射角α太大，發(fā)生了全反射
入射角α太大，發(fā)生了全反射
；
（2）若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是
P3同時擋住P1、P2的像
P3同時擋住P1、P2的像
；
（3）若他已正確地測得了α、β的值，則玻璃的折射率n=
sinβ
sinα
sinβ
sinα
；
（4）有另一個同學(xué)不是將P1、P2兩枚大頭針插在直線OA上，而是讓P1、P2的連線與y軸平行，他還能否測出玻璃磚的折射率？如果不能，請說出理由；如果能，請簡述操作過程．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在測定玻璃的折射率實驗中，有一個同學(xué)設(shè)計了這樣的實驗方案：如圖所示，畫有直角坐標(biāo)系Oxy的白紙位于水平桌面上，在白紙上放置一半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點O，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3 是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率．該同學(xué)在用上述方法測量玻璃的折射率時，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法使P3同時擋住P1、P2的像．
（1）產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是______；
（2）若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是______；
（3）若他已正確地測得了α、β的值，則玻璃的折射率n=______；
（4）有另一個同學(xué)不是將P1、P2兩枚大頭針插在直線OA上，而是讓P1、P2的連線與y軸平行，他還能否測出玻璃磚的折射率？如果不能，請說出理由；如果能，請簡述操作過程．
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科目：高中物理 來源：2007-2008學(xué)年江蘇省宿遷市高二（下）期末物理試卷（解析版） 題型：解答題

在測定玻璃的折射率實驗中，有一個同學(xué)設(shè)計了這樣的實驗方案：如圖所示，畫有直角坐標(biāo)系Oxy的白紙位于水平桌面上，在白紙上放置一半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點O，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3 是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率．該同學(xué)在用上述方法測量玻璃的折射率時，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法使P3同時擋住P1、P2的像．
（1）產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是______；
（2）若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是______；
（3）若他已正確地測得了α、β的值，則玻璃的折射率n=______；
（4）有另一個同學(xué)不是將P1、P2兩枚大頭針插在直線OA上，而是讓P1、P2的連線與y軸平行，他還能否測出玻璃磚的折射率？如果不能，請說出理由；如果能，請簡述操作過程．

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