會計學1測定玻璃的折射率插針法(1)如圖所示，用圖釘把白紙固定在木板上．(2)在白紙上畫一條直線aa′，并取aa′上的一點O為入射點，作過O的法線NN′.(3)畫出直線AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩枚大頭針．(4)在白紙上放上玻璃磚，使其中一個長邊與直線aa′對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb′.(5)通過玻璃磚觀察并調整視線方向，使P1的像被P2擋住，然后在觀察一側插上大頭針P3，使P3同時擋住P2、P1的像，再插上P4擋住P3及P2、P1的像．第1頁/共26頁(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點O′，連接O、O′得線段OO′，則OO′即玻璃磚內的折射光線．(7)用量角器測量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.(8)改變入射角，重復實驗．記錄下每次的入射角θ1和折射角θ2.第2頁/共26頁(1)在用插針法測定玻璃的折射率的實驗中，某同學的操作步驟如下：a．用圖釘將記錄光路的白紙固定在平板上；b．手拿玻璃磚的毛面或棱，將其輕放在白紙上；c．用鉛筆環繞玻璃磚畫出邊界aa′和bb′；d．在aa′上選擇一點O作為不同入射角的入射光線的共同入射點，畫出入射角i分別為0°、30°、45°的入射光線；第3頁/共26頁e．用“插針法”分別得到各條入射光線對應的出射光線，觀察時著重看大頭針針帽是否在一條直線上，取下玻璃磚、大頭針，連接各針孔，發現所畫折射光線中有兩條相交，量出各個折射角r；f．按公式分別計算取三個值的算術平均值．第4頁/共26頁①以上步驟中有錯誤或不妥之處的是________；②應改正為_____________________________________________________________________________________________.(2)在用插針法測定玻璃磚的折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關系分別如圖實－

13－4甲、乙和丙所示，其中甲、丙兩同學用的是矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．則：第5頁/共26頁圖實－13－4第6頁/共26頁①甲同學測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)；②乙同學測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)；③丙同學測得的折射率與真實值相比________．第7頁/共26頁[解析]

(1)①有錯誤或不妥之處的是cde.②c中應先畫出一條直線，把玻璃磚的一邊與其重合，再使直尺與玻璃磚的界面對齊，移開玻璃磚后再畫邊界線；d中入射角要取0°以外的三組數據；e中大頭針要豎直插牢，觀察時看針腳是否在同一條直線上．第8頁/共26頁(2)①如圖實－13－5所示，甲同學利用插針法確定入射光線和折射光線后，測得的入射角不受影響，但測得的折射角比真實值偏大，因此測得的折射率偏小．②乙同學雖用的是梯形玻璃磚，但所畫邊界線與玻璃磚重合，測得的折射率與玻璃磚的形狀無關，因此所測得的折射率與真實值相比不變．圖實－13－5第9頁/共26頁③如圖實－13－6所示，丙同學用插針法確定的光線的出射點若恰在A點，則測得的折射率不變．若在bA之間則偏小，若在b′A之間則偏大．[答案]

(1)①cde

②見解析(2)①偏小②不變③可能偏小、可能偏大、可能不變圖實－13－6第10頁/共26頁

學校開展研究性學習，某研究小組的同學根據所學的光學知識設計了一個測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區域觀察P1、P2的像，第11頁/共26頁并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像，同學們通過計算，預先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．回答下列問題：第12頁/共26頁(1)若∠AOF＝30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應的折射率的值為________．(2)圖中P3、P4兩位置__________處所對應的折射率大．(3)作AO的延長線交圓周于K，K處所對應的折射率值應為________．第13頁/共26頁[解析]

(1)根據折射定律n＝題中θ1＝60°，θ2＝∠AOF＝30°，所以n＝≈1.73.(2)圖中P4對應的入射角大于P3所對應的入射角，所以P4對應的折射率大．(3)因A、O、K在一條直線上，入射角等于折射角，所以K處對應的折射率應為1.[答案]

(1)1.73

(2)P4

(3)1第14頁/共26頁3．單位圓法：在不使用量角器的情況下，可以用單位圓法．(1)以入射點O為圓心，以一定長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′.如右圖所示．第15頁/共26頁第16頁/共26頁一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)．現要測定此玻璃的折射率，給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器．第17頁/共26頁實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直．在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表示另一表面，如上圖所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖)．用P1、P2的連線表示入射光線．第18頁/共26頁(1)為了測量折射率，應如何正確使用大頭針P3、P4?試在題圖中標出P3、P4的位置．(2)然后，移去玻璃磚與大頭針．試在題圖中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2，簡要寫出作圖步驟______________．(3)寫出用θ1、θ2表示的折射率公式n＝________.第19頁/共26頁【解析】

(1)在bb′一側觀察P1、P2(經bb′折射，aa′反射，再經bb′折射)的像，在適當的位置插上P3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如上圖所示．第20頁/共26頁第21頁/共26頁用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側觀察，調整視線使P1的像被P2擋住．接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示．第22頁/共26頁(1)在本題的圖上畫出所需的光路；(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是