Question

【題目】小花在做“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察，插上大頭針P3、P4，如圖所示，aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，用“+”表示大頭針的位置。圖中AO表示經(jīng)過(guò)大頭針P1和P2的光線，該光線與界面aa'交于O點(diǎn)，MN表示法線。

（1）請(qǐng)將光路圖畫完整________，并在圖中標(biāo)出光線進(jìn)入玻璃磚發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角1和折射角2；

（2）該玻璃磚的折射率可表示為n=________。（用1和2表示）

（3）確定P3位置的方法是________。

（4）對(duì)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象，下面說(shuō)法正確的是________

A. 大頭針應(yīng)垂直于紙面插上

B. 此實(shí)驗(yàn)可以不用量角器

C. 如果玻璃磚aa'和bb'不平行，則無(wú)法用此方法測(cè)量折射率

D. 如果入射角太大，則折射光線會(huì)在玻璃磚內(nèi)表面發(fā)生全反射，而使實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行

Answer 1

【答案】 sin1／sin2 擋住P1和P2的像 AB

【解析】

（1）[1]由于P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，故通過(guò)P1、P2的光線折射后通過(guò)P3、P4，作出光路圖，如圖所示：

（2）[2] 根據(jù)折射定律，玻璃磚的折射率為：

（3）[3] 在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察，插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像

（4）[4] 大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上，這樣便于觀察，故A正確；

沒(méi)有量角器，可以用下列方法求出折射率：完成了光路圖以后，以O點(diǎn)為圓心、適當(dāng)長(zhǎng)度為半徑畫圓，分別交線段OA于A點(diǎn)，交O、O′連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn)．過(guò)A點(diǎn)作法線NN′的垂線AB交NN′于B點(diǎn)，過(guò)C點(diǎn)作法線NN′的垂線CD交NN′于D點(diǎn)，如圖所示

則由幾何知識(shí)得到：

又AO=OC，則得折射率

故B正確；

在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，所用玻璃的兩表面aa和bb′不平行，只要操作正確，則畫出的光路圖正確，則能正確得出入射角與折射角，由 ，可知折射率n的測(cè)量值只與入射角和折射角有關(guān)，而與兩個(gè)表面的形狀無(wú)關(guān)，所以測(cè)得的折射率不變，所以玻璃磚aa'和bb'不平行，也可以用此方法測(cè)量折射率，故C錯(cuò)誤；

D. 因?yàn)楣庀葟目諝馍淙氩Ａе�，玻璃兩界面平行，如果入射角太大，則折射光線會(huì)在玻璃磚內(nèi)表面也不會(huì)發(fā)生全反射，故D錯(cuò)誤。