2019-2020年高中物理 第四章 光 第二節(jié) 測定介質(zhì)的折射率自我小測 粵教版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理 第四章 光 第二節(jié) 測定介質(zhì)的折射率自我小測 粵教版選修3-41光線透過空氣中的平行平面厚玻璃板,圖428所示的四種情況中正確的是()圖4282在用兩面平行的玻璃磚測定玻璃折射率的實驗中,其實驗光路如圖429所示,對實驗中的一些具體問題,下列意見正確的是()圖429A為了減少作圖誤差,P3和P4的距離應(yīng)適當(dāng)取大些B為了減少測量誤差,P1、P2的玻璃磚界面的夾角應(yīng)取大一些C若P1、P2的距離較大時,通過玻璃磚會看不到P1、P2的像D若P1、P2連線與法線NN交角較大時,有可能在bb面就發(fā)生全反射,所以在bb一側(cè)就看不到P1、P2的像3某同學(xué)做測定玻璃的折射率的實驗,操作時將玻璃磚的界線aa、bb畫好后誤用另一塊寬度稍窄的玻璃磚,如圖4210所示虛線,實驗中除仍用原界線外,其他操作都正確,則測玻璃的折射率將()圖4210A偏大B偏小C不影響結(jié)果 D不能確定4某同學(xué)做“測定玻璃的折射率”實驗時,已得到對一塊平行玻璃磚(圖中MNQP)的實驗光路圖,因未及時處理數(shù)據(jù),過一段時間后拿出原圖一看,不知被誰在MN一側(cè)多畫了幾道“光線”,如圖4211所示,則a、b、c、d中,_線才是他實驗中得到的光線圖42115在測定玻璃的折射率的實驗中,若所用的玻璃磚的兩個表面aa和bb嚴(yán)重不平行,如圖4212所示,則 ()圖4212A和bb平行于aa時一樣能順利地完成測定n的目的B當(dāng)入射角大于某一數(shù)值時,光線將在bb界面發(fā)生全反射,使玻璃磚內(nèi)的光路無法確定C即使在發(fā)生上述全反射時,仍可以用插針法確定玻璃磚內(nèi)的光路D用兩面平行的玻璃磚,當(dāng)入射角足夠大時也會在bb界面發(fā)生全反射,使玻璃磚內(nèi)的光路無法確定6與其他實驗類似,本實驗為了消除偶然誤差,應(yīng)換用不同的多個入射角做實驗,最后求出折射率的平均值在處理數(shù)據(jù)時,可以sinr為橫軸,sini為縱軸,畫實驗圖象,所畫的圖象應(yīng)是_線,該圖象的_是玻璃的折射率的平均值7測定玻璃磚折射率的實驗如圖4213所示,把玻璃磚放在白紙上之前應(yīng)先在紙上畫好圖上的三條直線,它們分別是_、_、_,最后按正確的要求插上大頭針P3、P4,P3、P4的位置決定了光線_的方位,從而確定了折射光線_的方向圖42138如圖4214所示,用某種透光物質(zhì)制成的三棱鏡ABC;在垂直于AC面的直線MN上插兩枚大頭針P1、P2,在AB面的左側(cè)透過棱鏡觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)整視線方向,直線P1的像_,再在觀察的這一側(cè)先后插上兩枚大頭針P3、P4,使P3_,P4_.記下P3、P4的位置,移去大頭針和三棱鏡,過P3、P4的位置作直線與AB面相交于D,量出該直線與AB面的夾角為45;則該透光物質(zhì)的折射率n_,請在圖中畫出正確完整的光路圖圖42149一位同學(xué)模仿用玻璃磚測定玻璃折射率的方法,改用玻璃三棱鏡測定如圖4215所示玻璃的折射率,主要步驟如下:圖4215A在白紙上放一玻璃三棱鏡并畫出它的三邊AB、BC、CA;B以AB為界面畫一條線段DO作為入射光線,并在DO上豎直地插上兩枚大頭針P1和P2;C在AC的一側(cè)豎直地插大頭針P3時,用眼睛觀察并調(diào)整視線,要使P3能同時擋住P1和P2的像;D同樣在AC的一側(cè)再豎直地插上大頭針P4時,用眼睛觀察并調(diào)整視線,要使P4同時能擋住P3和P1、P2的像;E記下P3、P4的位置,移去玻璃三棱鏡,過P3、P4引直線OE與AC交于O,過O點畫界面AB的法線NN.你能否根據(jù)他的實驗記錄求出玻璃的折射率呢?如果能,請你在圖上標(biāo)出入射角和折射角,并用三角函數(shù)值表示玻璃的折射率10某同學(xué)由于沒有量角器,他在完成了光路圖以后,以O(shè)點為圓心,10.00 cm為半徑畫圓,分別交線段OA于A點,交OO連線的延長線于C點,過A點作法線NN的垂線AB交NN于B點,過C點作NN的垂線CD交NN于D點,如圖4216所示用刻度尺量得OB8.00 cm,CD4.00 cm,由此可得出玻璃的折射率n_.圖421611為了測定光在透明的有機(jī)玻璃中的傳播速度,實驗室中可提供的器材有:矩形有機(jī)玻璃磚(長約40 cm)、秒表、平行光光源、刻度尺、三角板、白紙、大頭針若干等已知真空中的光速是c3.00108 m/s.(1)請從上述器材中選出必需的器材來測量光速(2)說明測量光速的方法和要測量的量,并給出計算光速的公式12半徑為R的玻璃半圓柱體,橫截面積如圖4217所示,圓心為O,兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直,光線1的入射點A為圓柱面的頂點,光線2的入射點為B,AOB60,已知該玻璃對紅光的折射率n.圖4217(1)求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d;(2)若入射的是單色藍(lán)光,則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是?。繀⒖即鸢?解析:光線從空氣中射入玻璃時,是由光疏介質(zhì)至光密介質(zhì),入射角i應(yīng)大于折射角,即ir,透過玻璃板后,出射光線應(yīng)該與入射光線平行,即ii,光線發(fā)生了側(cè)移根據(jù)以上的分析,可知B是正確的,其余各圖都不符合分析得出的結(jié)論答案:B2解析:實驗時,盡可能將大頭針豎直插在紙上,且P1和P2之間,P2與O點之間,P3與P4之間,P3與O之間距離要稍大一些,入射角1應(yīng)適當(dāng)大一些,以減小測量角度的誤差,但入射角不宜太大,也不宜太小答案:AB3解析:對測量結(jié)果有影響,會使測定的折射率比真實的折射率偏小由于所畫玻璃的寬度比實際寬度大,使入射點O向左移,折射點向右移使得所畫的折射角r比實際折射角r偏大,如右上圖所示,因為n,所以測得折射率偏小答案:B4解析:出射光線和入射光線應(yīng)平行,因此入射光線不會是d,如圖所示,根據(jù)光路圖,出射光線OB相對入射光線AO向左下方側(cè)移,因此,題中符合條件的入射光線是C.答案:C5解析:aa與bb不平行,仍可用插針法測玻璃磚的折射率因為能否正確地測出n值,取決于第一次折射的入射角i1和折射角r1的測量是否準(zhǔn)確,而i1和r1的測量是否準(zhǔn)確取決于兩點:一是玻璃中的光路是否準(zhǔn)確;二是作兩次折射的法線時,是否保證了法線和玻璃的兩平面垂直如果玻璃中的光路是準(zhǔn)確的,每條法線都與發(fā)生折射的平面垂直,就可以準(zhǔn)確地測出折射率但從bb界面出射的光線不再與從aa界面入射的光線平行了當(dāng)入射角大于某一數(shù)值時,光線將在bb界面上發(fā)生全反射,使光線不能從bb界面射出,故此時不能用插針法確定玻璃磚內(nèi)的光路如果要完成測量任務(wù),必須使第一次入射的入射角較小當(dāng)用兩面平行的玻璃磚時,無論入射角為多大,也不會在bb界面上發(fā)生全反射,因為光能從空氣中折射入玻璃中根據(jù)光路可逆,光也可折射出去,故A、C、D錯,選B.答案:B6解析:所畫的圖象應(yīng)是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線,因為對于確定的玻璃磚,當(dāng)sini增大,sinr也隨之增大,但比值為一恒量,其比值為此直線的斜率(tann),也為玻璃的折射率的平均值答案:直線直線的斜率7解析:理解光的折射原理,能夠分清入射光線、法線、折射光線所在的位置,結(jié)合圖中的幾何圖形,對實驗進(jìn)行數(shù)據(jù)分析答案:aaNNAOOOBO8解析:通過作圖找出BC面上的反射點、AB面上的出射點,則由幾何知識可得各角的大小如下圖所示,則n,其實驗原理與用兩面平行的玻璃磚相同,故P1的像讓P2的像擋住,P3擋住P1、P2的像,P4應(yīng)擋住P3以及P1、P2的像根據(jù)題意以及光的反射定律和折射定律正確作出光路圖,由幾何關(guān)系找出入射角和反射角,并利用光路的可逆性即可算出物體的折射率答案:讓P2的像擋住擋住P1、P2的像擋住P3以及P1、P2的像9解析:該同學(xué)采用的方法是插針法,實驗方法及步驟正確,光路圖也準(zhǔn)確無誤,故可測出折射率利用插針法確定光的入射點及出射點,進(jìn)而就確定了入射光線和折射光線,這種方法不僅適用于玻璃磚,同時對三棱鏡、圓柱體等也是適用的答案:能1DON為入射角,2OON為折射角n10解析:由折射定律得n因為OAOC,所以n1.5.答案:1.511解析:所需器材有:矩形有機(jī)玻璃條、刻度尺、木板、白紙和大頭針用插針法得出光通過有機(jī)玻璃條的光路,如下圖所示,在空氣和有機(jī)玻璃的界面上,AO是入射光線,OB是折射光線,作出法線ON.取OAOB,作AEON,BFON,測出AE和BF.折射率n,則有機(jī)玻璃中的光速vc.答案:(1)矩形有機(jī)玻璃條、刻度尺、木板、白紙和大頭針(2)略vc12解析:(1)如下圖所示,i160,r130,i230,r260,光線1不發(fā)生偏折OC,d.(2)玻璃對藍(lán)光折射比紅光大,藍(lán)光偏折更明顯,故d變小答案:(1)(2)小- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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