练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    试说出在测定玻璃的折射率的实验中能用到的数据处理方法。

    此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入中求玻璃的折射率。除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法：

    (1)处理方法(Ⅰ)：在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如答图13-3所示。

    答图13-3

    由于sinθ1=,sinθ2=。

    而CO=DO,所以折射率：。

    重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值。

    (2)处理方式(Ⅱ)：根据折射定律可得

    。

    因此有sinθ2= sinθ1。

    答图13-4

        在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以sinθ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如答图13-4所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。

    求解图线斜率，设斜率为k，则k=,

    故玻璃砖折射率n=。


    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）在“测定玻璃的折射率”的实验中，选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖，用“插针法”测定某种玻璃的折射率．实验步骤如下：
    a．将木板水平放置，把一张白纸用图钉固定在木板上；
    b．在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面，过aa’上的一点O画出界面的法线NN’，并画一条线段AO作为入射光线；
    c．把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa’对齐，画出玻璃砖的另一边bb’；
    d．在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2档住P1的像．再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，
    使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像
    使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像
    ，记下P3、P4的位置．
    e．移去大头针和玻璃砖，做出出射光线，标出入射角α、折射角β．
    ①请将步骤d补充完整．
    ②小明同学按上述步骤进行了实验，记录下5组数据，并计算出不同入射角时玻璃的折射率，如下表所示．
    组别
    项目    		 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
    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
    但其中有一组数据是不真实的，李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521，arcsin(
    1
    1.521
    )    =0.717（弧度）=41.081°．根据老师给出的数据可以判断，小明同学记录的数据中，不真实的是第
    5
    5
    组．
    ③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OOˊ交于D点，过C、D两点分别向NNˊ作垂线，交NNˊ于Cˊ、Dˊ，所以折射率n=
    CC′
    DD′
    CC′
    DD′
    ．（用图示中的线段表示）
    （2）在“测定金属的电阻率”的实验中，提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：
    待测粗细均匀的金属丝Rx （阻值约为10Ω）
    直流电流表：A1（量程100mA，内阻为2Ω）
    A2（量程400mA，内阻约为0.3Ω）
    直流电压表：V1（量程4V，内阻约为3kΩ）
    V2（量程15V，内阻约为12kΩ）
    滑动变阻器：R （阻值范围0～10Ω）
    电源：E （电动势为3V，内阻约为0.04Ω）
    ①实验时，用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，某次测量的情况如图所示，其读数为
    0.900
    0.900
    mm．
    ②某同学选择如图（甲）所示的电路图测该金属丝的电阻，为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表
    A2
    A2
    ，电压表
    V1
    V1
    ．（填器材的符号）
    ③选择了正确的器材后，请你根据电路图（甲），用笔画线代替导线，在实物图（乙）上连线．
    ④若电压表、电流表读数用U、I表示，导线的长度为L，直径为d，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=
    πUd2
    4IL
    πUd2
    4IL
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    在测定玻璃的折射率实验中，有一个同学设计了这样的实验方案：如图所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，在白纸上放置一半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点O，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3 是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃的折射率．该同学在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法使P3同时挡住P1、P2的像．
    （1）产生这种现象的原因是
    入射角α太大，发生了全反射
    入射角α太大，发生了全反射
    ；
    （2）若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是
    P3同时挡住P1、P2的像
    P3同时挡住P1、P2的像
    ；
    （3）若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n=
    sinβ
    sinα
    sinβ
    sinα
    ；
    （4）有另一个同学不是将P1、P2两枚大头针插在直线OA上，而是让P1、P2的连线与y轴平行，他还能否测出玻璃砖的折射率？如果不能，请说出理由；如果能，请简述操作过程．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在测定玻璃的折射率实验中，有一个同学设计了这样的实验方案：如图所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，在白纸上放置一半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点O，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3 是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃的折射率．该同学在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法使P3同时挡住P1、P2的像．
    （1）产生这种现象的原因是______；
    （2）若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是______；
    （3）若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n=______；
    （4）有另一个同学不是将P1、P2两枚大头针插在直线OA上，而是让P1、P2的连线与y轴平行，他还能否测出玻璃砖的折射率？如果不能，请说出理由；如果能，请简述操作过程．
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2007-2008学年江苏省宿迁市高二（下）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    在测定玻璃的折射率实验中，有一个同学设计了这样的实验方案：如图所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，在白纸上放置一半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点O，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3 是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃的折射率．该同学在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法使P3同时挡住P1、P2的像．
    （1）产生这种现象的原因是______；
    （2）若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是______；
    （3）若他已正确地测得了α、β的值，则玻璃的折射率n=______；
    （4）有另一个同学不是将P1、P2两枚大头针插在直线OA上，而是让P1、P2的连线与y轴平行，他还能否测出玻璃砖的折射率？如果不能，请说出理由；如果能，请简述操作过程．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案