某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O

题文

（8分）某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率。实验探究方案如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率．实验中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。（1）为了确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路，最少应插_______枚大头针。（2）请在半圆柱形玻璃砖的右侧估计所插大头针的可能位置，并用“×”表示，作出光路图．为了计算折射率，应该测量的量（在光路图上标出）有___________，计算折射率的公式是______________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）  1  （2）入射角i和折射角r      （包括光路图每空各2分）

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解析

（1）本实验入射光线与MN垂直，进入玻璃砖后不改变方向，与半圆面有一个交点，只需要在找到出射光线上一个点就可以确定出射光线的方向，所以只需要再插1枚大头针就行了。（2）利用光的折射计算折射率，需要知道入射角i和折射角r，光的折射率为。点评：中等难度。本实验是通过测量入射角和折射角，查其正弦值，再代人中求玻璃的折射率．本实验存在两个缺点：第一，麻烦；第二，易产生较大误差．下面介绍一种改进方法：找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO、OO'(或OO'的延长线)交于C点和D点，过C、D两点分别向法线NN'作垂线，交NN'于C'、D'点，用直尺量出CC'和DD'的长，如图所示．由，，又OC=OD=R，因此玻璃的折射率．用同样的方法再多测几组值，求出n，然后求平均值，即为所求玻璃砖的折射率．显然，以边长替代入射角、折射角的正弦值既方便又准确．

考点

据考高分专家说，试题“（8分）某研究性学习小组利用插针法可以测.....”主要考查你对 [实验：用双缝干涉测量光的波长 ]考点的理解。

实验：用双缝干涉测量光的波长

实验原理： 通过单缝的一束光线，经双缝形成一对相干光，互相叠加产生干涉现象。根据公式可算出波长，d是双缝间距，L是双缝到屏的距离，Δx是相邻两条亮（暗）纹间隔，λ是单色光的波长。 实验步骤： 1、取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； 2、按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； 3、用米尺测量双缝到屏的距离； 4、用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离； 在操作步骤（2）时还应注意使单缝和双缝间距为5-10cm，使单缝与双缝相互平行。 注意事项： 1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏。 2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置。 3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上。 4、若出现在光屏上的光很弱，由于不共轴所致。 5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是否平行有很大关系。