Question

4．在“測(cè)玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中：

（1）為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，A、必須選用上下表面平行的玻璃磚； B、選擇的入射角應(yīng)盡量小些；C、大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；D、大頭針P₁和P₂及P₃和P₄之間的距離適當(dāng)大些．其中正確的是CD
（2）甲同學(xué)在畫界面時(shí)，不小心將兩界面aa′和bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖1所示，則他測(cè)得的折射率
偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）
（3）乙同學(xué)在量入射角和折射角時(shí)，由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，OA為半徑畫圓，交OO′延長(zhǎng)線于C點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)和C點(diǎn)作垂直法線的直線分別交于B點(diǎn)和D點(diǎn)，如圖2所示則他只需要測(cè)量量AB、CD的距離，就可求出玻璃的折射率n=$\frac{\overline{AB}}{\overline{DC}}$．

Answer 1

分析 （1）為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析可知：玻璃磚上下表面不一定要平行，選擇的入射角應(yīng)盡量大些；大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；大頭針P₁和P₂及P₃和P₄之間的距離適當(dāng)大些，這樣可以減小測(cè)量的相對(duì)誤差．
（2）甲同學(xué)在畫界面時(shí)，將兩界面aa′和bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，分析對(duì)入射角和折射角的影響，判斷誤差的變化．
（3）根據(jù)幾何知識(shí)求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率．

解答 解：（1）A、作插針法測(cè)定折射率時(shí)，玻璃磚上下表面不一定要平行．故A錯(cuò)誤．
B、為了減小測(cè)量的相對(duì)誤差，選擇的入射角應(yīng)盡量大些，可減小相對(duì)誤差，效果會(huì)更好．故B錯(cuò)誤．
C、為了準(zhǔn)確確定入射光線和折射光線，大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上；故C正確．
D、大頭針P₁和P₂及P₃和P₄之間的距離適當(dāng)大些時(shí)，相同的距離誤差，引起的角度誤差會(huì)減小，效果會(huì)好些．故D正確．
故選：CD
（2）如圖，實(shí)線是真實(shí)的光路圖，虛線是玻璃磚寬度畫大后的光路圖，由圖看出，在這種情況測(cè)得的入射角不受影響，但測(cè)得的折射角比真實(shí)的折射角偏大，根據(jù)折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$可知，測(cè)得的折射率偏小．
（3）根據(jù)折射定律得，n=$\frac{sin∠AOB}{sin∠DOC}$=$\frac{\frac{\overline{AB}}{\overline{AO}}}{\frac{\overline{DC}}{\overline{CO}}}$=$\frac{\overline{AB}}{\overline{DC}}$，可知需要測(cè)量AB、CD的距離．折射率為 n=$\frac{\overline{AB}}{\overline{DC}}$．
故答案為：（1）CD，（2）偏小，（3）AB、CD的距離．$\frac{\overline{AB}}{\overline{DC}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是插針法測(cè)定玻璃磚的折射率，實(shí)驗(yàn)原理是折射定律，采用單位圓法處理數(shù)據(jù)，根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．