Question

11．（1）“测定玻璃砖折射率”的实验如图1所示，把玻璃砖放在白纸上之前可以在纸上先画好图上的三条直线，它们分别是aa′、MM′和AO．
（2）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不自觉地碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图（甲）所示．则他测出的折射率值将不变（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学在画界面时，不自觉地将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图（乙）所示，则他测得的折射率偏小．（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）下列关于“测定玻璃砖折射率”的实验操作问题，说法正确的是A
A．插大头针时两大头针间距应较大
B．为减小测角时的相对误差，入射角要尽可能大些
C．入射角不宜过大，否则会导致平行玻璃砖内发生光的全反射
D．插针法测折射率只能适用于平行玻璃砖和圆形玻璃砖

Answer 1

分析 用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，作出光路图，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差．

解答 解：（1）如图1所示，把玻璃砖放在白纸上之前可以在纸上先画好图上的三条直线，它们分别是aa′、MM′、AO．aa′作为界面，MM′作为法线，AO作为入射光线．
（2）如甲图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律 n=$\frac{sini}{sinr}$得知，测得的折射率将不变．
如乙图所示．红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n=$\frac{sini}{sinr}$得知，折射率测量值偏小；
（3）A、折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，故两大头针间距应适当大些，可以提高准确度．故A正确．
B、入射角大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小．所以入射角应适当大些，可减小测量误差，但不能过大，否则出射光线不好确定，故B错误．
C、由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射．故C错误．
D、用插针法测折射率的方法与玻璃砖的形状无关，故D错误．
故选：A．
故答案为：
（1）AO；                     
（2）不变、偏小；            
（3）A．

点评 对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差．