高中物理人教版选修3-4练习：第十三章实验 测定玻璃的折射率 知能演练提升 含解析

B．入射角应尽量小些

C．大头针应垂直地插在纸面上

D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些

解析：玻璃砖宽度宜在5 cm以上，太小测量误差较大，故A正确；入射角应适当大一些，但也不宜太大，一般在30°到60°之间较合适，B错误；大头针要竖直插在纸上，且相互之间的距离要稍大一些，这些都可以减小误差，故C、D正确。

答案：ACD

2.某同学做测定玻璃折射率实验时，用他测得的

多组入射角θ1与折射角θ2，作出sin θ1－sin

θ2图象如图13－实－7所示，下列判断中哪些是正

确的( )

A．他做实验时，光线是由空气射入玻璃的

B．玻璃的折射率为0.67

图13－实－7

C．玻璃的折射率约为1.5

D．玻璃临界角的正弦值为0.67

解析：由题图可知入射角大于折射角，光线是由光疏介质射入光密介质，故选项A正确；任何介质的折射率都大于1，故B项错；由折射率公式n＝，可得n＝＝1.5，故C项正确；由临界角的定义公式：sin C＝，可知D项正确。

答案：ACD

3.由某种透明物体制成的等腰直角棱镜AOB，两

腰都为16 cm，且两腰与Ox和Oy轴都重合，截面如

图13－实－8所示，从BO边的C点注视A点，发现A

点的位置在D点，测出C点的坐标(0,12)，D点的坐标为(9,0)，由此可以算出该透明物质的折射率为________。图13－实－8

解析：由题中叙述可知，A点发出的光线在C点

折射后，反向延长线过D点，光路图如图所示。由图

可以求得：

sin i＝，

sin r＝，

所以：n＝＝＝＝。

答案：4

3

4．(20xx·重庆高考)图13－实－9图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触。

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。计算折射率时，用________(填“d”或“e”)点得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

图13－实－9

解析：玻璃砖的光学面不能用手直接触摸，第一空填“光学”，计算玻璃折射率时，需将c点与d或e点连接，即为出射光线，连接d时，入射光ab的折射角更大，计算出的折射率更小，第二空填“d”，又因长方体玻璃砖两光学面平行，出射光与入射光应该平行，根据图中d、e两点的位置，用e点时出射光与入射光更接近于平行，误差更小，第三空应填“e”。

答案：光学 d e

5．如图13－实－10所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、

P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率n＝________。有一同学把大

头针插在P1′和P2′位置时，沿着P4P3的方向看不到大头针的像。其原因是________。

图13－实－10

解析：θ1＝60°，θ2＝30°，n＝＝，此介质的临界角的正弦sin C＝＜，即C＜60°，当光线由P1′P2′射入时在MN面上发生全反射，故沿P4P3观察不到大头针的像。

答案：当光线由P1′P2′射入时在MN面上发生全反射

6.用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白

纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1

和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1

的像被P2挡住。接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓，如图13－实－11所示。

图13－实－11

(1)在本题的图上画出所需的光路。

(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是________，在图上标出它们。

(3)计算折射率的公式是n＝________。

解析：(1)如图所示，画出通过P1、P2的入射光

线交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交

AB面于O′，则光线OO′就为入射光线P1、P2在

三棱镜中的折射光线。