Question

在“測玻璃的折射率”實驗中：
（1）為了取得較好的實驗效果，A、必須選用上下表面平行的玻璃磚； B、選擇的入射角應盡量小些；C、大頭針應垂直地插在紙面上；D、大頭針P₁和P₂及P₃和P₄之間的距離適當大些．其中正確的是

 

．
（2）甲同學在畫界面時，不小心將兩界面aa’和bb’間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖1所示，則他測得的折射率

 

（選填“偏大”“偏小”或“不變”）
（3）乙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2所示則他只需要測量

 

，就可求出玻璃的折射率n=

 

．

Answer 1

分析：（1）為了取得較好的實驗效果，根據實驗原理分析可知：玻璃磚上下表面不一定要平行，選擇的入射角應盡量大些；大頭針應垂直地插在紙面上；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）甲同學在畫界面時，將兩界面aa′和bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，分析對入射角和折射角的影響，判斷誤差的變化．
（3）根據幾何知識求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率．

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，效果會好些．故D正確．
故選：CD
（2）如圖，實線是真實的光路圖，虛線是玻璃磚寬度畫大后的光路圖，由圖看出，在這種情況測得的入射角不受影響，但測得的折射角比真實的折射角偏大，因此測得的折射率偏小．
（3）根據折射定律得，n=

sin∠AOB

sin∠DOC

=

. AB R

. CD R

=

. AB

. CD

，可知需要測量AB、CD的距離．折射率n=

. AB

. CD

．
故答案為：（1）CD，（2）偏小，（3）

. AB

. CD

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據，根據原理分析實驗誤差．