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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

江苏省连云港市2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷

某同学利用全反射测定半圆形玻璃砖的折射率，如图所示，将半圆形玻璃砖放在白纸上，记下界面（直径）MN和圆心的位置.竖直插下大头针P₁和P₂ ，使P₁和P₂的延长线过圆心O

（1）、该同学在MN左侧对着O点观察，透过玻璃砖能看到P₂的像（P₁的像P₂被挡住），以O为轴（选填“顺时针”或“逆时针”）缓慢转动玻璃砖，直至在任何位置对着O点都不能观察到P₁、P₂的像为止；

（2）、接下来在MN右侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继插上两枚大头针P₃、P₄使P₃，P₄；

（3）、测得P₃P₄与P₁P₂直线间夹角为θ，则玻璃砖折射率n=。

举一反三

如图甲，长方形玻璃砖的上下表面是磨砂面，前侧面是光学面，后侧面是镀银面，前后面间的距离为d，现用圆规和直尺测定其折射率，主要操作如下（俯视图如图乙）

A．在木板上固定一张白纸，在白纸上画一条直线ab，并在适当位置作ab的垂线ON

B．利用圆规和直尺作∠aON角平分线AO

C．在AO上的适当位置竖直固定两枚大头针P₁、P₂

D．放上玻璃砖，使光学面的底线与ab重合

E．通过光学面观察P₁、P₂经镀银面成的像，并在视线上插一枚大头针P₃ ，使P₃挡在P₁、P₂的像；再插一枚大头针P₄ ，使P₄挡住P₃及P₁、P₂的像

F．连接P₄P₃并延长与ab相交于O₁ ．

学校开展研究性学习．某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测液体折射率的仪器．如图所示，在一个圆盘上过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直盘面插下两枚大头针P₁、P₂并保持P₁、P₁位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P_l、P₂的像，并在圆周上插上大头针P₃ ，使P₃正好挡住P_l、P₂ ，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值．这样只要根据P₃所插的位置，就可直接读出液体折射率的值．则：

某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率 $\text{[math]}$ 如图甲中实线所示 $\text{[math]}$ 。在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边 $\text{[math]}$ 与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点，实验正确操作后，移去玻璃砖，作 $\text{[math]}$ 连线，用圆规以O点为圆心画一个圆 $\text{[math]}$ 如图中虚线所示 $\text{[math]}$ ，此圆与AO线交点为B，与 $\text{[math]}$ 连线的交点为 $\text{[math]}$ 测出B点到x、y轴的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，C点到x、y轴的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P₁、P₂ ，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P₁的像被P₂的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P₃和P₄ ，使P₃挡住P₁和P₂的像，P₄挡住P₃以及P₁和P₂的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P₁、P₂点的入射光线．

在“测定玻璃的折射率”的实验中，

在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的 $\text{[math]}$ 边与 $\text{[math]}$ 边相互平行， $\text{[math]}$ 边与 $\text{[math]}$ 边不平行，某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，如图所示。

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