Question

（2011?绍兴二模）在测定玻璃砖折射率的实验中，教师给每位同学准备了木板、白纸、几种不同形状的玻璃、直尺、量角器、铅笔及大头针若干．
（1）某同学在纸上画出AO₁直线，并在直线上适当位置处竖直插上P₁、P₂两枚大头针，放上玻璃砖，然后插上P₃、P₄大头针，其中确定P₃大头针的位置的方法应当是

大头针P₃能挡住P₁、P₂的像

．
（2）某组同学将测得的实验数据记录到自己设计的下表中：

序号	入射角θ1	折射角θ2	入射角平均值 . θ1	折射角平均值 . θ2	sin . θ1	sin . θ2	折射率 n= sin . θ1 sin  . θ2
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°

请问上表设计是否合理？并说明理由．
（3）甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′，bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其它操作均正确，且均以aa′，bb′为界面画光路图，则测定折射率方法正确的是

乙

同学．

（4）从操作角度提出一条提高实验精确度的建议．

Answer 1

分析：（1）测定玻璃砖折射率的原理是折射定律n=

sinθ1

sinθ2

．确定P₃大头针的位置的方法是大头针P₃能挡住P₁、P₂的像．
（2）每次测量时，入射角与折射角没有直接关系，入射角和折射角取平均值无物理意义．应根据折射定律n=

sinθ1

sinθ2

，求出每组测量的折射率，再取各组所测量的折射率的平均值．
（3）作图时，玻璃砖应与所画的边界相齐．
（4）为了减小误差，插针时，P₁、P₂间及P₃、P₄间的距离大一些，入射角不要太大，也不要太小．

解答：解：（1）确定P₃大头针的位置的方法是大头针P₃能挡住P₁、P₂的像，则P₃必定在出射光线方向上．
（2）不合理．每次测量时，入射角与折射角没有直接关系，入射角和折射角取平均值无物理意义．正确的做法应该是计算每组测量的折射率，再取各组所测量的折射率的平均值．
（3）玻璃砖应与所画的边界对齐，否则作图时折射角和折射角会产生误差．故乙正确．
（4）为了提高实验精确度，减小测量误差，插针时，P₁、P₂间及P₃、P₄间的距离大一些，入射角不要太大，也不要太小．
故答案为：
（1）大头针P₃能挡住P₁、P₂的像．
（2）不合理．每次测量时，入射角与折射角没有直接关系，入射角和折射角取平均值无物理意义．正确的做法应该是计算每组测量的折射率，再取各组所测量的折射率的平均值．
（3）乙．
（4）为了提高实验精确度，减小测量误差，插针时，P₁、P₂间及P₃、P₄间的距离大一些，入射角不要太大，也不要太小．

点评：本题用插针法测量玻璃砖的折射率，数据处理时，每组所测量的折射率是同一介质的，是相关联的，可取平均值．