高三物理填空题中等难度题
高三物理填空题中等难度题查看答案及解析
某同学利用“插针法”测量一长方体玻璃砖的折射率,部分实验步骤如下:
①将一张方格纸固定在木板上,玻璃砖放在方格纸上,如图所示,在纸上画出玻璃砖的两条边a和a′;
②在玻璃砖的一侧插上两个大头针P1、P2,然后眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,插上第三个大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上第四个大头针P4,使P4 挡住P3和P1、P2的像。
请根据该同学的做法按下列要求作答:
I.在图中作出完整光路图和所需的辅助线,并求出该玻璃砖的折射率;
II.己知玻璃砖的厚度为d,光在真空中的传播速度为c,求本次实验中光通过玻璃砖所用的时间(不考虑反射)。
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序号 | 入射角θ1 | 折射角θ2 | 入射角平均值 | 折射角平均值 | sin | sin | 折射率 n= |
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° |
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如图所示,某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率,OA是画在纸上的直线,他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针,如图所示放上玻璃砖(如粗黑线所示),然后插上P3、P4大头针。
(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当_________________________________。
(2)若该同学实验操作规范准确,其记录的情况如图所示。该同学还用圆规做了一个以O为圆心,半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示)。请算出玻璃砖的折射率n=________。
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(5分)如图所示,某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率,OA是画在纸上的直线,他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针,如图放上玻璃砖(如粗黑线所示),然后插上P3、P4大头针。
①其中他确定P3大头针位置的方法应当是: 。
②若该同学实验操作规范准确,其记录的情况如图所示。则该同学利用图示的记录情况可以测得玻璃砖的折射率n= 。
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(2010·南京模拟)如图实-1-10所示,一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四
枚大头针时,P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像,则该玻璃砖的折射率n=________.
有一同学把大头针插在P1′和P2′位置时,沿着P4、P3的方向看不到大头针的像.其
原因是_________________________________________________________________.
图实-1-10
【解析】:由图可知,当光由空气进入玻璃时,入射角θ1=60°,折射角θ2=30°.所以n
==≈1.73.
当光由玻璃射入空气时,若θ1≥C,则发生全反射,而sinC==,当针插在
P1′P2′时,入射角θ1=60°>C,已发生全反射.
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