Question

在測定玻璃磚折射率的實驗中，教師給每位同學準備了木板、白紙、幾種不同形狀的玻璃、直尺、量角器、鉛筆及大頭針若干．
（1）某同學在紙上畫出AO₁直線，并在直線上適當位置處豎直插上P₁、P₂兩枚大頭針，放上玻璃磚，然后插上P₃、P₄大頭針，其中確定P₃大頭針的位置的方法應當是______．
（2）某組同學將測得的實驗數(shù)據(jù)記錄到自己設計的下表中：

序號	入射角θ1	折射角θ2	入射角平均值	折射角平均值	sin	sin	折射率 n=
1	10°	6.7°	45°	26.23°	0.707	0.442	1.76
2	20°	13.3°
3	30°	19.6°
4	40°	25.2°
5	50°	30.7°
6	60°	35.1°
7	70°	38.6°
8	80°	40.6°

請問上表設計是否合理？并說明理由．
（3）甲、乙、丙三位同學在紙上畫出的界面aa′，bb′與玻璃磚位置的關系分別如圖①、②和③所示，其中甲、丙兩同學用的矩形玻璃磚，乙同學用的是梯形玻璃磚，他們的其它操作均正確，且均以aa′，bb′為界面畫光路圖，則測定折射率方法正確的是______同學．

（4）從操作角度提出一條提高實驗精確度的建議．

Answer 1

【答案】分析：（1）測定玻璃磚折射率的原理是折射定律n=．確定P₃大頭針的位置的方法是大頭針P₃能擋住P₁、P₂的像．
（2）每次測量時，入射角與折射角沒有直接關系，入射角和折射角取平均值無物理意義．應根據(jù)折射定律n=，求出每組測量的折射率，再取各組所測量的折射率的平均值．
（3）作圖時，玻璃磚應與所畫的邊界相齊．
（4）為了減小誤差，插針時，P₁、P₂間及P₃、P₄間的距離大一些，入射角不要太大，也不要太�。�
解答：解：（1）確定P₃大頭針的位置的方法是大頭針P₃能擋住P₁、P₂的像，則P₃必定在出射光線方向上．
（2）不合理．每次測量時，入射角與折射角沒有直接關系，入射角和折射角取平均值無物理意義．正確的做法應該是計算每組測量的折射率，再取各組所測量的折射率的平均值．
（3）玻璃磚應與所畫的邊界對齊，否則作圖時折射角和折射角會產(chǎn)生誤差．故乙正確．
（4）為了提高實驗精確度，減小測量誤差，插針時，P₁、P₂間及P₃、P₄間的距離大一些，入射角不要太大，也不要太小．
故答案為：
（1）大頭針P₃能擋住P₁、P₂的像．
（2）不合理．每次測量時，入射角與折射角沒有直接關系，入射角和折射角取平均值無物理意義．正確的做法應該是計算每組測量的折射率，再取各組所測量的折射率的平均值．
（3）乙．
（4）為了提高實驗精確度，減小測量誤差，插針時，P₁、P₂間及P₃、P₄間的距離大一些，入射角不要太大，也不要太�。�
點評：本題用插針法測量玻璃磚的折射率，數(shù)據(jù)處理時，每組所測量的折射率是同一介質(zhì)的，是相關聯(lián)的，可取平均值．