Question

（1）某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行．正確操作后，作出的光路圖及測出的相關角度如圖所示．①此玻璃的折射率計算式為n=

 

（用圖1中的θ₁、θ₂表示）；②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用寬度

 

（填“大”或“小”）的玻璃磚來測量．

（2）某實驗小組研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系．實驗時，將原長約200mm的橡皮筋上端固定，在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼（質(zhì)量均為20g），每增掛一只鉤碼均記下對應的橡皮筋伸長量；當掛上10只鉤碼后，再逐一把鉤碼取下，每取下一只鉤碼，也記下對應的橡皮筋伸長量．根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量△l與拉力F關系的圖象如圖2所示．從圖象中可以得出

 

．（填選項前的字母）
A．增掛鉤碼時△l與F成正比，而減掛鉤碼時△l與F不成正比
B．當所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量比減掛鉤碼時的大
C．當所掛鉤碼數(shù)相同時，增掛鉤碼時橡皮筋的伸長量與減掛鉤碼時的相等
D．增掛鉤碼時所掛鉤碼數(shù)過多，導致橡皮筋超出彈性限度
（3）如圖3所示是一些準備用來測量待測電阻R_x阻值的實驗器材，器材及其規(guī)格列表如下：

器   材	規(guī)       格
待測電阻Rx 電源E 電壓表V1 電壓表V2 電流表A 滑動變阻器R 開關S，導線若干	阻值在900Ω-1000Ω之間 具有一定內(nèi)阻，電動勢約9.0V 量程2.0V，內(nèi)阻r1=1000Ω 量程5.0V，內(nèi)阻r2=2500Ω 量程3.0A，內(nèi)阻r=0.10Ω 最大阻值約100Ω，額定電流0.5A

為了能正常進行測量并盡可能減小測量誤差，實驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化．請用實線代替導線，在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測量R_x阻值的電路．

Answer 1

分析：通過實驗來測定玻璃的折射率，利用光的折射定律先確定入射光線且在其上插入大頭針，然后在玻璃另一側(cè)觀看入射光線上的大頭針并用大頭針來確定其位置．從而作出光路圖，算出入射角與折射角的正弦之比即為玻璃的折射率．
研究橡皮筋伸長與所受拉力的關系時，作出增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量△l與拉力F關系的圖象．若在彈性限度內(nèi)，則減少鉤碼與增加鉤碼橡皮筋形變量應該相同，但從圖象發(fā)現(xiàn)兩者不等．因此橡皮筋的已超出彈性限度．
通過實驗測量待測電阻R_x阻值，由電壓表與電流表讀數(shù)求出待測電阻阻值．但這涉及到電表量程的選取，原則是電表指針在中間附近．由電源的電動勢算出電流表的量程太大，因此必須用電壓表來替代電流表的作用．

解答：解：（1）①由折射定律可知：n=

sinθ入

sinθ折

  由圖可得θ_入=90°-θ₁  而θ_折=90°-θ₂
所以n=

cosθ1

cosθ2

②由實驗測量玻璃的折射率時，光路圖中有一條關鍵直線，就是將第一次折射時的入射點與第二次折射時的出射點相連的直線．所以當玻璃厚度越大時，此直線越準確．
（2）由增掛鉤碼和減掛鉤碼時的橡皮筋伸長量△l與拉力F關系的圖象，發(fā)現(xiàn)減少鉤碼與增加鉤碼橡皮筋形變量不相同，則說明橡皮筋的已超出彈性限度．所以選擇D選項．
（3）通過對電源的電動勢，得通過待測電阻的最大電流為0.01A，而電流表的量程卻是3A，所以電流表不能用．由于電壓表的電阻阻值已知，因此可以通過電壓表來替代電流表求出電流．將小量程的電壓表與待測電阻串聯(lián)后，再與大量程的電壓表并聯(lián)，最后以變阻器分壓式接入電路．
連線如圖所示．
故答案為：（1）

cosθ1

cosθ2

；大；
（2）D
（3）如上圖所示

點評：在光的折射時，注意看清入射角與折射角．電表的選擇通常情況下，電流表測電流，電壓表測電壓，當遇到電表的量程不夠時，只有通過此處方法，原因是電壓表相當于能讀出電壓的電阻，而電流表相當于能讀出電流的電阻．