Question

1．如圖1所示，是利用插針法測(cè)定玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)得到的光路圖．玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行，則：

（1）出射光線與入射光線不再平行．（填仍平行或不再平行）；
（2）以入射點(diǎn)O為圓心，以R=5cm長(zhǎng)度為半徑畫圓，與入射線PO交于M點(diǎn)，與折射線OQ交于F點(diǎn)，過(guò)M、F點(diǎn)分別向法線作垂線，量得MN=1.68cm，EF=1.12cm，則該玻璃磚的折射率n=1.5；
（3）在用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖2①、②和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚，他們的其他操作均正確，且均以aa'、bb'為界面畫光路圖，則
甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比偏小（填“偏大”、“偏小”或“不變”）；
乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比不變（填“偏大”、“偏小”或“不變”）；
丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比可能偏大、可能偏小、可能不變（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 根據(jù)光的折射定律和幾何關(guān)系判斷出射光線和入射光線之間關(guān)系．根據(jù)折射定律求出玻璃磚的折射率；
用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，運(yùn)用作圖法，作出光路圖，確定折射光線的偏折情況，分析入射角與折射角的誤差，從而來(lái)確定折射率的誤差．

解答 解：（1）因?yàn)樯舷卤砻娌黄叫�，光線在上表面的折射角與在下表面的入射角不等，
則出射光線的折射角與入射光線的入射角不等，可知出射光線和入射光線不平行．
（2）根據(jù)折射定律得：n=$\frac{sini}{sinr}$=$\frac{MN}{EF}$=$\frac{1.68}{1.12}$=1.5．
（3）如圖1．甲同學(xué)測(cè)定折射率時(shí)，作出的折射光線如圖中虛線所示，實(shí)線表示實(shí)際光線，可見折射角增大，
則由折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，可知，折射率n將偏��；
用圖②測(cè)折射率時(shí)，只要操作正確，測(cè)量的結(jié)果與玻璃磚的形狀無(wú)關(guān)，故乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比不變；
用圖③測(cè)折射率時(shí)，折射角可能偏小，可能偏大，也可能不變，所以測(cè)得的折射率可能偏大、可能偏小，也可能不變．

故答案為：（1）不再平行；（2）1.5；（3）偏小，不變，可能偏大、可能偏小、可能不變．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握光的折射定律，并能靈活運(yùn)用；
對(duì)于實(shí)驗(yàn)誤差，要緊扣實(shí)驗(yàn)原理，用作圖法，確定出入射角與折射角的誤差，即可分析折射率的誤差．