题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如题22图2所示，计算折射率时，用_____________（填“d”或“e”）点得到的值较小，用________________（填“d”或“e”）点得到的值误差较小。
高三物理实验题中等难度题
题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如题22图2所示，计算折射率时，用_____________（填“d”或“e”）点得到的值较小，用________________（填“d”或“e”）点得到的值误差较小。
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题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如题22图2所示，计算折射率时，用_____________（填“d”或“e”）点得到的值较小，用________________（填“d”或“e”）点得到的值误差较小。
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关于玻璃折射率测量方法很多，如插针法和全反射法等。请完成下列两题：
（1）在用插针法“测定玻璃的折射率”实验中，已画好玻璃砖界面两直线aa′与bb′后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如图所示，若其他操作正确，则测得的折射率将___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）用如图所示装置测定玻璃的折射率，在光具盘的中央固定一个半圆形的玻璃砖，使二者的圆心O重合。现使激光束从玻璃圆弧面一侧入射并垂直直径平面通过圆心O射出玻璃砖，记下入射光束在光具盘上所对应的刻度，以圆心O为轴逆时针缓慢转动光具盘，同时观察直径平面一侧出射光线的变化：出射光线不断向下偏转并越来越暗，直到刚好看不到出射光线为止，并记下这时入射光线在光具盘上位置的刻度。则光具盘上两次刻度分别到O连线之间的夹角θ就是光束从玻璃射向空气的_________，玻璃的折射率表达式为n= _______ 。
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在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c 的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示。计算折射率时，用 （ 填“ d” 或“ e” ）点得到的值较小，用 （填“ d” 或“ e” ）点得到的值误差较小。
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在用插针法做“测定玻璃砖折射率”的实验中，某同学先在白纸上画出一直线并让待测玻璃砖一界面ab与线重合放置，再进行插针观察，如图所示．梯形abcd是其主截面的边界线，而A、B、C、D为该同学在某次实验时插入的4枚大头针的位置情况．
（1）请在图中完成测量玻璃砖折射率的有关光路图，并标出入射角α和折射角β______________；
（2）用α和β写出计算折射率的公式n=_________
（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，则测得的折射率将______（填“偏小”“不变”或“偏大”）．
【答案】 
偏大
【解析】（1）连接AB作为入射光线，入射点为E，连接CD作为出射光线，出射点为F，连接EF，即为作出玻璃砖内折射光线．光路图如图所示：
（2）根据折射定律得： 
（3）根据光路图可知，若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，如图红线所示，折射角β偏小，入射角α不变，根据
，可知测得的折射率将偏大。
【题型】实验题
【结束】
22
涡流制动是一种利用电磁感应原理工作的新型制动方式，它的基本原理如图甲所示，水平面上固定一块铝板，当一竖直方向的条形磁铁在铝板上方几毫米高度上水平经过时，铝板内感应出的涡流会对磁铁的运动产生阻碍作用，涡流制动是磁悬浮列车在高速运行时进行制动的一种方式。某研究所制成如图乙所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程，车厢下端安装有电磁铁系统，能在长为
=0．6m，宽
=0．2m的矩形区域内产生竖直方向的匀强磁场，磁感应强度可随车速的减小而自动增大（由车内速度传感器控制），但最大不超过
=2T，将铝板简化为长大于 ，宽也为 的单匝矩形线圈，间隔铺设在轨道正中央，其间隔也为，每个线圈的电阻为
=0．1Ω，导线粗细忽略不计，在某次实验中，模型车速度为v=20m/s时，启动电磁铁系统开始制动，车立即以加速度
做匀减速直线运动，当磁感应强度增加到 时就保持不变，知道模型车停止运动，已知模型车的总质量为
=36kg，空气阻力不计，不考虑磁感应强度的变化引起的电磁感应现象以及线圈激发的磁场对电磁铁产生磁场的影响
（1）电磁铁的磁感应强度达到最大时，模型车的速度为多大？
（2）模型车的制动距离为多大？
（3）为了节约能源，将电磁铁换成若干个并在一起的永磁铁组，两个相邻的磁铁磁极的极性相反，且将线圈改为连续铺放，如图丙所示，已知模型车质量减为
=20kg，永磁铁激发的磁感应强度恒为
=0.1T，每个线圈匝数为N=10，电阻为
=1Ω，相邻线圈紧密接触但彼此绝缘，模型车仍以v=20m/s的初速度开始减速，为保证制动距离不大于80cm，至少安装几个永磁铁？
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在用插针法做“测定玻璃砖折射率”的实验中，某同学先在白纸上画出一直线并让待测玻璃砖一界面ab与线重合放置，再进行插针观察，如图所示．梯形abcd是其主截面的边界线，而A、B、C、D为该同学在某次实验时插入的4枚大头针的位置情况．
（1）请在图中完成测量玻璃砖折射率的有关光路图，并标出入射角α和折射角β______________；
（2）用α和β写出计算折射率的公式n=_________
（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，则测得的折射率将______（填“偏小”“不变”或“偏大”）．
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在用插针法做“测定玻璃砖折射率”的实验中，某同学先在白纸上画出一直线并让待测玻璃砖一界面ab与线重合放置，再进行插针观察，如图所示．梯形abcd是其主截面的边界线，而A、B、C、D为该同学在某次实验时插入的4枚大头针的位置情况．
（1）请在图中完成测量玻璃砖折射率的有关光路图，并标出入射角α和折射角β______________；
（2）用α和β写出计算折射率的公式n=_________
（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，则测得的折射率将______（填“偏小”“不变”或“偏大”）．
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．在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，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实－1－8①、②和③所示，其中甲、丙两
同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均
以aa′、bb′为界面画光路图．
图实－1－8
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比________．
【解析】：用图①测定折射率时，玻璃中折射光线偏折大了，所以折射角增大，折射率
减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时，
无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变．
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在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，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、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．
(1)甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小” “不变” 或“可能偏大、可能偏小、可能不变”)．
(2)乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小” “不变” 或“可能偏大、可能偏小、可能不变”)．
(3)丙同学测得的折射率与真实值相比________．(填“偏大”“偏小” “不变” 或“可能偏大、可能偏小、可能不变”)．
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