Question

（1）某组同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在棱镜的右侧观察到P₁和P₂的像．当P₁的像恰好被P₂的像挡住时，插上大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像．在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓（实线）如图1所示．
①小明在测量过程中，放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移（移至图2中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，三棱镜玻璃折射率的测量值______其真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
②小虎在测量过程中，放置三棱镜的位置向左发生了微小的平移（移至图3中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，三棱镜玻璃折射率的测量值______其真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）
①实验时测量出钩码的质量为m、滑块的质量为M，滑块上遮光条的宽度为d．图甲中滑块运动前遮光条到光电门的距离为S，然后将钩码和滑块从图示位置同时静止释放到遮光条通过光电门，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△t，本实验通过比较______和______（用已知量和测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内相等，从而验证了系统的机械能守恒．
②假如用游标卡尺测量遮光条的宽度如图4所示，则遮光条的宽度为______cm；由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为l.3×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为______m/s．

Answer

（1）测量截面为三棱镜玻璃折射率的折射定律n=．①②通过作出三棱镜的位置向右发生了微小的平移后实际的光路图与作图时的光路图进行对比，分析入射角和折射角的变化，由折射定律分析折射率的误差．
（2）钩码的重力势能减小，钩码和滑块的动能增加，验证系统机械能守恒的方程是：mgS=，用v=求解．
（3）如图，游标卡尺的主尺最小分度是1mm，游标尺是10分度，每一分度表示0.1mm，读出读数，再求出速度．
【解析】
（1）①小明在测量过程中，放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移（移至图2中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，作出光路图，如图2所示，入射角不变，而折射角的测量值偏小，则由n=得知，折射率的测量值偏小．
②小虎在测量过程中，放置三棱镜的位置向左发生了微小的平移（移至图3中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，作出光路图，如图2所示，入射角不变，而折射角的测量值偏大，则折射率的测量值偏小．
（3）①钩码的重力势能减小，钩码和滑块的动能增加，验证系统机械能守恒的方程是：
mgS==．
②遮光条的宽度为0.52cm．
③滑块经过光电门时运动近似看成匀速运动，其瞬时速度为v==
故答案为：
（1）大于，小于；
（2）①mgS，．
②0.52，0.40