A.入射角i盡量小一些,可以減小誤差
B.P1、P2及P3、P4之間的距離取的小一些,可以減小誤差
C.若在釘大頭針P3時不小心使玻璃板平移到了虛線框位置,則最終測得的折射率偏大
D.若把bb'誤畫在了cc',其他操作均正確,則測得的折射率偏小
2.(2023廣東卷)某同學用激光筆和透明長方體玻璃磚測量玻璃的折射率,實驗過程如下:
(1)將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上,用大頭針在白紙上標記玻璃磚的邊界。
(2)①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的M點水平入射,到達ef面上的O點后反射到N點射出。用大頭針在白紙上標記O點、M點和激光筆出光孔Q的位置。
②移走玻璃磚。在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路,作QM連線的延長線與ef面的邊界交于P點,如圖(a)所示。
圖(a)
③用刻度尺測量PM和OM的長度d1和d2。PM的示數(shù)如圖(b)所示,d1為 cm。測得d2為3.40 cm。
圖(b)
(3)利用所測量的物理量,寫出玻璃磚折射率的表達式n= 。由測得的數(shù)據(jù)可得折射率n為 (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(4)相對誤差的計算式為δ=×100%。為了減小d1、d2測量的相對誤差,實驗中激光在M點入射時應(yīng)盡量使入射角 。
3.(2024廣東河源高三統(tǒng)考開學考試)某實驗小組欲測定一段圓柱形玻璃磚的折射率,其操作步驟如下:
甲
乙
a.將白紙固定在水平桌面上,將圓柱形玻璃磚豎直放在白紙上,用鉛筆準確描出玻璃磚底面圓的輪廓。
b.將底面圓圓周平分為60等份,并標上相應(yīng)的數(shù)字,如圖甲所示,再將玻璃磚豎直放回圖甲中的底面圓輪廓上進行實驗。
c.用激光筆發(fā)出細束激光,沿平行于圓直徑OO'的方向入射,分別準確記錄入射點P和出射點Q在圓周上對應(yīng)的讀數(shù)N1、N2。
d.改變?nèi)肷潼c位置,重復步驟c。
(1)根據(jù)圓周上的讀數(shù)N1、N2可得,入射角i= ,折射角γ= 。(以弧度制表示)
(2)若經(jīng)過多次測量,作出sin i-sin γ的圖像如圖乙所示,則玻璃磚的折射率為n= (結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(3)在本實驗的操作過程中,若入射光線發(fā)生了如圖甲中虛線AB所示的偏離,則折射率的測量值將 (選填“偏大”或“偏小”)。
參考答案
第3講 實驗:測量玻璃的折射率
1.D 解析 入射角盡量小一些,折射角也會小些,折射現(xiàn)象不明顯,角度的相對誤差會大些,故A錯誤;折射光線是通過隔著玻璃觀察成一條直線確定的,大頭針間的距離太小,引起的角度誤差會較大,故P1、P2及P3、P4之間的距離適當大些,可以提高精確度,故B錯誤;不小心把玻璃磚平移到了虛線框位置,則入射角和折射角都不會改變,不會影響折射率的測量,故C錯誤;若把bb'誤畫在了cc',導致折射角變大,所以測得的折射率就會偏小,故D正確。
2.答案 (2)2.25
(3) 1.51
(4)稍小一些
解析 (2)刻度尺的分度值為0.1cm,需要估讀到分度值的下一位,則d1=2.25cm。
(3)根據(jù)題意標出光線對應(yīng)的入射角和折射角,如圖所示
結(jié)合幾何關(guān)系和折射定律得
n=
代入數(shù)據(jù)解得
n==1.51。
(4)為了減小d1、d2測量的相對誤差,則d1、d2要盡量稍大一些,故實驗中激光在M點入射時應(yīng)盡量使入射角稍小一些。
3.答案(1)
(2)1.50
(3)偏小
解析 (1)圓周上的刻度被分為60等份,則每個刻度代表的弧度為
根據(jù)圓周上的讀數(shù)可得,入射角
i=
折射角
γ=。
(2)sini-sinγ圖像的斜率表示玻璃磚的折射率,則有
n==1.50。
(3)若入射光線發(fā)生如圖甲中虛線所示偏離,則入射角的測量值偏小,折射率的測量值偏小。

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