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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...

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,如图实-10-9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.

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(1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?

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(试在图实-10-9中标出P3、P4的位置)

(2)然后移去玻璃砖与大头针.试在图实-10-9中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.

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(3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n=________.

 

(1)(2)见解析 (3) 【解析】(1)在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射、aa′ 反射,再经bb′折射后)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及P1的像和P3.P3、P4的位置如图所示. (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. (3)由折射率的定义可得n=.
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考点分析:
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在用插针法测定玻璃的折射率的实验中,某同学操作步骤如下:

①用图钉将记录光路的白纸固定在平板上;

②手拿玻璃砖的毛面或棱,将其轻放在白纸上;

③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa′和bb′;

④在aa′上选择一点O,作为不同入射角的入射光线的共同入射点,画出入射角θ1分别为0°、30°、45°的入射光线;

⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的出射光线,观察时着重看大头针针帽是否在一条直线上,取下玻璃砖、大头针,连接各针孔,发现所画折射光线中有两条相交,量出各个折射角θ2

⑥按公式分别计算6ec8aac122bd4f6e,取三个值的算术平均值.

(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是________;

(2)应改正为_________________________________________________________

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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-10-8①、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.

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(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________.

 

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在利用单摆测定重力加速度的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到g=4π2l/T2.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-l图象,就可以求出当地的重力加速度.理论上T2-l图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图实-9-7所示.

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(1)造成图象不过坐标原点的原因是________________;

(2)由图象求出的重力加速度g=________m/s2.(取π2=9.87)

 

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在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中,为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆”,实验中采用了如图实-9-6甲所示的双线摆.测出摆线长度为L,线与水平横杆夹角为θ,摆球半径为r.若测出摆动的周期为T,则此地重力加速度为_______;某同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径时,主尺和游标如图乙所示,则摆球的半径r为_______mm.

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气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图实-11-6所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1

e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.

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(1)实验中还应测量的物理量及其符号是_______________________________________.

(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有___________________ (至 少答出两点).

 

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