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某同学在完成了测玻璃砖折射率的光路图后,由于没有量角器,他采用了如下的方法:(如图)以P1P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心作圆,分别交P1P2连线于A点,OO′连线延长线于B点,并通过这两点向界面法线作
线,若用直尺测得数据如图中所示,则此玻璃砖的折射率为
4
3
4
3
.?
分析:由数学知识求出入射角与折射角的正弦值,根据折射定律n=
sini
sinr
求解折射率.
解答:解:本实验采用单位圆法处理实验数据:以P1P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心作圆,分别交P1P2连线于A点,OO′连线延长线于B点,并通过这两点向界面法线作垂线,
设过A点的垂线交与C,过B点的垂线交与D,则sini=
AC
OA
,sinr=
BD
OB

由于OA=OB,
根据折射定律n=
sini
sinr
=
AC
BD
=
40
502-402
=
4
3

故答案为:垂; 
4
3
点评:本题关键要理解实验的原理:折射定律,并体会单位圆法的巧妙.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学用平行玻璃砖测定玻璃的折射率,由于没有量角器,在完成了光路图以后,以O点为圆心,以一定长度为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO'延长线于C点,过A点作法线NN'的垂线AB交于B点,过C点作法线NN'的垂线CD交NN'于D,如图所示,用刻度尺测得AB=6.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率为
1.50
1.50
.为了减小实验误差应该注意的是
AC
AC

A.玻璃砖的宽度应尽量大些,即图中EF与GH间的距离大些
B.入射角应尽量小些
C.大头针应垂直插在纸面上
D.大头针P1、P2及P3、P4之间的距离应适当小些.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,
(1)某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图1所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=
1.5
1.5

(2)某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示,则该同学测得的折射率与真实值相比
减小
减小
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:

在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中:(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图甲所示.则他测出的折射率将
不变
不变
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).

(2)乙同学在画界面时,不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得折射率
偏小
偏小
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
(3)丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两个界面明显不平行,这时测出的n值将
无影响
无影响
(填“有影响”或“无影响”).
(4)某同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O点为圆心,10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O、O'连线延长线于C点.过A点作法线NN'的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN'的垂线CD交于NN'于D点,如图丙所示,用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=
1.5
1.5

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图所示).实验的主要过程如下:
a.把白纸用图钉钉在木板上,在白纸上作出直角坐标系xOy,在白纸上画一条线段 AO表示入射光线.
b.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa′与Ox轴重合.
c.用一束平行于纸面的激光从y>0区域沿y轴负方向射向玻璃砖,并沿x轴方向调整玻璃砖的位置,使这束激光从玻璃砖底面射出后,仍沿y轴负方向传播.
d.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2
e.在坐标系的y<0的区域内竖直地插上大头针P3,并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去,P3能同时挡住观察P1和P2的视线.
f.移开玻璃砖,作OP3连线,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3连线的交点为C.确定出B点到x轴、y轴的距离分别为x1、y1、,C点到x轴、y轴的距离分别为x2、y2
①根据上述所确定出的B、C两点到两坐标轴的距离,可知此玻璃折射率测量值的表达式为n=
 

②若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2,其原因可能是:
 

(2)在“用单摆测重力加速度”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
a.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
b.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
c.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;
d.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t.
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g=
 

②若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是
 
.(选填下列选项前的序号)
A.测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C.测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期
D.摆球的质量过大
③在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示.若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g=
 

④这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角θ较大时周期公式可近似表述为T=2π
l
g
(1+
1
4
sin2
θ
2
).为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角θ的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角θ时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线.根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是
 
,图线延长后与横轴交点的横坐标为
 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,某同学由于没有量角器,他在完成了光路图以后,以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交O、O′连线延长线于C点.过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图1所示.用刻度尺量得OB=8.00cm,CD=4.00cm.由此可得出玻璃折射率n=
 

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(2)小明同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验(如图2所示),他进行的主要步骤是:
A.用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d.
B.先把白纸固定在木板上,将玻璃砖水平放置在白纸上,用笔描出玻璃砖的边界,将玻璃砖移走,标出玻璃砖的圆心O、直径AB、AB的法线OC.
C.将玻璃砖放回白纸的原处,长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置.
D.调节激光器,使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O,并使长直尺MN的左右两端均出现亮点,记下左侧亮点到A点的距离x1,右侧亮点到A点的距离x2.则
①小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n=
 

②关于上述实验以下说法正确的是
 

A.在∠BOC的范围内,改变入射光PO的入射角,直尺MN上可能只出现一个亮点
B.左侧亮点到A点的距离x1一定小于右侧亮点到A点的距离x2
C.左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2
D.要使左侧亮点到A点的距离x1增大,应减小入射角.

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