时间:2017-11-10 08:41:30
1、计算题 一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的（光线不能通过此表面）.现要测定此玻璃的折射率,给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸面上画出直线aa′和? bb′,aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表示另一表面,如图6所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图）.用P1、P2的连线表示入射光线.
?
小题1:为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4？
试在题图中标出P3、P4的位置.?
小题2:然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角
1与折射角θ2.简要写出作图步骤.?
小题3:写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n=?.?
参考答案：
小题1:在bb′一侧观察P1、P2（经bb′折射、aa′反射,再经bb′折射）
的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4,让它挡住P2（或P1）的像和P3,P3、P4的位置如图所示.
小题2:①过P1、P2作直线与bb′交于O；?
②过P3、P4作直线与bb′交于O′；?
③利用刻度尺找到OO′的中点M；?
④过O点作bb′的垂线CD,过M点作bb′的垂线与aa′相交于N,如图所示,连接ON；?
⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2?
小题3:n=
本题解析：
小题1:在bb′一侧观察P1、P2（经bb′折射、aa′反射,再经bb′折射）的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4,让它挡住P2（或P1）的像和P3,P3、P4的位置如图所示.
小题2:①过P1、P2作直线与bb′交于O；?
②过P3、P4作直线与bb′交于O′；?
③利用刻度尺找到OO′的中点M；?
④过O点作bb′的垂线CD,过M点作bb′的垂线与aa′相交于N,如图所示,连接ON；?
⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2?
小题3:由折射率的定义可得n=
本题难度：简单
2、计算题 （选修3-4选做题）
如图所示是安全门上的观察孔，其直径ab为4 cm，门的厚度ac为2
cm。为了扩大向外观察范围，将孔中完全嵌入折射率为
的玻璃，那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少？若要求将视野扩大到180°，嵌入玻璃的折射率应为多少？
参考答案：解：向外观察张角最大时，在cd边中点e观察，b为入射点，be为折射光线，入射角i、折射角r
由几何关系有sinr=ed/be=1/2
根据折射定律有sini/sinr=n
得i=60°，则最大张角θ=2i=120°
视野扩大到180°，即入射角为90°，折射角r=30°，则折射率n=sin90°/sin30°=2
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 将直角坐标系和等腰直角棱镜ABO如图所示放置，腰长为16 cm.为了测棱镜的折射率，从OB边D点注视A棱，分别在D、E点插两枚大头针，且A点的像在DE的直线上，取走棱镜延长DE交x轴于C点，若D、C两点的位置坐标分别为(0,12)和(9,0)，由此可求棱镜的折射率为________．
参考答案：
本题解析：由题意作出其光路图如图所示．由图可知sin i＝
＝
＝0.8 ，sin r＝
＝
＝0.6
故棱镜的折射率n＝
＝
＝.
本题难度：一般
4、选择题 如图，在用插针法测上下表面平行的玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，1、2、3分别是三条直线，关于以后操作的说法中，你认为正确的是 （ ? ）
A．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在3线上
B．在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在2线上
C．保持O点不动，减少入射角，在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在1线上
D．保持O点不动，增大入射角，在bb′侧调整观察视线，将看不清P1和P2的像，这可能是光在bb′侧面发生了全反射．
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：简单
5、计算题 如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，介质折射率为
，圆心角为45°，一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点上方竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）。
参考答案：
R
本题解析：设在OA面上的一点P入射的光线恰好不能从AB面射出，经过折射在AB面的N点发生全反射．由几何关系可知光从P点射入时的入射角i=45°，由折射定律：
得：
，r=30°
设临界角为C，由
，得：
，C=45°
要使光不能从AB面射出，在N点的入射角等于45°
由正弦定理：
，ON=R
得：
遮光板的长度至少为L=OPsin45°=R
本题难度：一般