Question

在“测玻璃的折射率”实验中：
（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是

CD

．
A、必须选用上下表面平行的玻璃砖；
B、选择的入射角应尽量小些；
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．
（2）甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，则他测得的折射率

偏小

（选填“偏大”“偏小”或“不变”）
（3）乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB=6cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=

1.5

．

Answer 1

分析：（1）为了取得较好的实验效果，根据实验原理分析可知：玻璃砖上下表面不一定要平行，选择的入射角应尽量大些；大头针应垂直地插在纸面上；大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些，这样可以减小测量的相对误差．
（2）甲同学在画界面时，将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，分析对入射角和折射角的影响，判断误差的变化．
（3）根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率．

解答：解：（1）A、作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行．故A错误．
B、为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好．故B错误．
C、为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上；故C正确．
D、大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，效果会好些．故D正确．
故选CD
（2）如图，实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．
（3）图中P₁P₂作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：sini=

AB

AO

，sinr=

CD

OC

，又AO=OC，则折射率n=

sini

sinr

=

AB

CD

=1.5．
故答案为：
（1）．CD
（2）．偏小
（3）.1.5

点评：本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据，根据原理分析实验误差．