4/4實(shí)驗(yàn)十六測(cè)量玻璃的折射率考情調(diào)研命題特征測(cè)量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)在往年高考中考查較少。在新高考中的2021年浙江1月選考和2023年海南卷、廣東卷都有考查，可見新高考對(duì)本實(shí)驗(yàn)的考查熱度有所增加。因此在2025年備考中還應(yīng)引起足夠重視1.考裝置：測(cè)量長方體、球體等不同形狀玻璃磚的折射率。2.考操作：畫出某一界面上的入射光線和折射光線，確定入射角和折射角。3.考數(shù)據(jù)：計(jì)算法、圖像法或“單位圓”法小朱同學(xué)用插針法測(cè)定玻璃磚的折射率?！緦?shí)驗(yàn)原理】（1）當(dāng)光從空氣射入玻璃時(shí)，若入射角為i，折射角為r，根據(jù)折射定律n＝，可計(jì)算出玻璃的折射率?！緦?shí)驗(yàn)步驟】（2）實(shí)驗(yàn)桌上的方木板上有一張白紙，白紙上放有如圖1所示的實(shí)驗(yàn)器材，小朱同學(xué)認(rèn)為除了量角器外還缺少一種器材，則所缺器材的名稱為。將器材配齊后，他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa'和bb'。在玻璃磚的一側(cè)插入兩枚大頭針P1、P2。眼睛在另一側(cè)透過玻璃磚看P1和P2，使P1的像被P2的像擋住，在眼睛這一側(cè)再插入第三枚大頭針P3，使它把P1、P2的像擋住，再透過玻璃磚觀察，調(diào)整視線方向，插上第四枚大頭針P4時(shí)應(yīng)使其遮擋住?！咀⒁馐马?xiàng)】（3）為取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，下列操作正確的是（填選項(xiàng)前字母）。A.必須選用上、下表面平行的玻璃磚B.入射角應(yīng)盡量小些C.大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上D.大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些

【數(shù)據(jù)處理】（4）小朱同學(xué)在量入射角和折射角時(shí)，由于沒有使用量角器，在完成了光路圖以后，在P1、P2所在的直線上取一點(diǎn)A，將光線的出射點(diǎn)記為O'，用圓規(guī)以光線的入射點(diǎn)O為圓心，OA為半徑畫圓，交OO'延長線于C點(diǎn)，過A點(diǎn)和C點(diǎn)作垂直入射光線法線的直線，垂足分別為B點(diǎn)和D點(diǎn)，如圖2所示，若他測(cè)得AB＝7.5cm，CD＝5cm，則可求出該玻璃磚的折射率n＝?！菊`差分析】（5）若小朱同學(xué)在紙上畫出的界面aa'、bb'與玻璃磚位置的關(guān)系如圖3所示，其他操作均正確，且均以aa'、bb'為界面畫光路圖。則折射率測(cè)量值（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。聽課記錄1.注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O之間、P3與O'之間距離要稍大一些。（2）入射角i不宜太大（接近90°），也不宜太?。ń咏?°）。（3）操作時(shí)手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，也不能把玻璃磚界面當(dāng)作尺子畫界線。（4）實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變。（5）玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5cm以上，若寬度太小，則測(cè)量誤差較大。2.數(shù)據(jù)處理（1）計(jì)算法：算出不同入射角時(shí)的n＝sinisinr，（2）作sini-sinr圖像：由n＝sinisinr可知圖像應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，如圖1所示，（3）“單位圓”法：如圖2所示，sini＝EHOE，sinr＝E'H'OE'，OE＝OE'＝R，則

（2024·安徽亳州模擬）在“測(cè)玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲，用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是（填正確選項(xiàng)前字母）。A.若不小心用手觸摸了光學(xué)面，不會(huì)影響測(cè)量B.實(shí)驗(yàn)中，可以將玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線C.測(cè)梯形玻璃磚、三角形玻璃磚和半圓形玻璃磚的折射率均可用“插針法”D.玻璃磚的兩個(gè)光學(xué)面aa'、bb'一定要平行，否則會(huì)有誤差（2）如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度（選填“大”或“小”）的玻璃磚來測(cè)量。（3）在該實(shí)驗(yàn)中，光線是由空氣射入玻璃磚，根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖像如圖乙所示，從圖像可知玻璃磚的折射率等于。（4）如圖丙所示，在實(shí)驗(yàn)過程中畫出界面aa'后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導(dǎo)致界面bb'畫到了圖中虛線位置，而在作光路圖時(shí)界面aa'仍為開始所畫的，則所測(cè)得的折射率將（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！镜淅浚?023·廣東高考11題）某同學(xué)用激光筆和透明長方體玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率，實(shí)驗(yàn)過程如下。（1）將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界；（2）①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的M點(diǎn)水平入射，到達(dá)ef面上的O點(diǎn)后反射到N點(diǎn)射出。用大頭針在白紙上標(biāo)記O點(diǎn)、M點(diǎn)和激光筆出光孔Q的位置；②移走玻璃磚，在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作QM連線的延長線與ef面的邊界交于P點(diǎn)，如圖（a）所示；③用刻度尺測(cè)量PM和OM的長度d1和d2。PM的示數(shù)如圖（b）所示，d1為cm。測(cè)得d2為3.40cm。（3）利用所測(cè)量的物理量，寫出玻璃磚折射率的表達(dá)式n＝；由測(cè)得的數(shù)據(jù)可得折射率n為（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）相對(duì)誤差的計(jì)算式為δ＝測(cè)量值－真實(shí)值真實(shí)值×100％。為了減小d1、d2測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中激光在M三步穩(wěn)解題（1）分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河眉す夤P和透明長方體玻璃磚測(cè)量玻璃磚的折射率。（2）確定實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)中在白紙上標(biāo)記的各點(diǎn)，畫出入射光線和出射光線，從而確定入射角和出射角。（3）制定數(shù)據(jù)處理方案：根據(jù)公式n＝sini聽課記錄（2023·海南高考14題）用激光測(cè)玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，玻璃磚與屏P平行放置，從另一側(cè)用激光筆以一定角度照射，此時(shí)在屏上的S1處有激光點(diǎn)，移走玻璃磚，光點(diǎn)移到S2處，回答下列問題：（1）請(qǐng)畫出激光束經(jīng)玻璃折射后完整的光路圖；（2）已經(jīng)測(cè)出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，則折射率n＝（用l1、l2、l3表示）；（3）若改用寬ab更小的玻璃磚做實(shí)驗(yàn)，則S1S2間的距離會(huì)（選填“變大”“變小”或“不變”）。

實(shí)驗(yàn)十六測(cè)量玻璃的折射率一題通關(guān)（1）sinisinr（2）刻度尺P1、P2的像以及P3（3）CD（（5）小于解析：（1）由折射定律得n＝sini（2）實(shí)驗(yàn)所需器材有木板、白紙、圖釘、玻璃磚、大頭針、量角器、鉛筆、刻度尺，故所缺器材名稱為刻度尺。實(shí)驗(yàn)中大頭針P4應(yīng)遮擋住P1、P2的像和P3。（3）玻璃磚上、下表面不平行也能測(cè)出折射率，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角應(yīng)盡量大一些，以減小測(cè)量誤差，故B錯(cuò)誤；大頭針應(yīng)垂直地插在紙面上，大頭針P1和P2及P3和P4之間的距離適當(dāng)大些，可減小確定光線方向時(shí)產(chǎn)生的誤差，故C、D正確。（4）該玻璃磚的折射率n＝sin∠AOBsin∠COD＝AB（5）如圖為實(shí)際光路圖（圖中實(shí)線）和以aa'、bb'為界面作出的玻璃磚內(nèi)的實(shí)驗(yàn)光路圖（圖中虛線），比較實(shí)際光路圖的折射角與實(shí)驗(yàn)光路圖的折射角關(guān)系可知，折射角測(cè)量值偏大，則折射率偏小。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練（1）C（2）大（3）1.5（4）偏大解析：（1）手拿光學(xué)元器件時(shí)切忌用手觸摸“工作面”，以防臟污甚至腐蝕光學(xué)面造成永久的損壞，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)中，不能將玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線，故B錯(cuò)誤；用插針法測(cè)玻璃磚的折射率時(shí)，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關(guān)，玻璃磚的兩個(gè)光學(xué)面aa'、bb'不平行，對(duì)玻璃折射率的測(cè)定結(jié)果也沒有影響，故C正確，D錯(cuò)誤。（2）如果有幾塊寬度不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測(cè)量，寬度越大，出射光線的側(cè)位移越大，折射角的測(cè)量越準(zhǔn)確，故為了減小誤差應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測(cè)量。（3）根據(jù)折射率定義公式有n＝sinθ1sinθ2，（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，畫出界面aa'后，不小心將玻璃磚向上平移了一些，導(dǎo)致界面bb'畫到圖中虛線位置，而在作光路圖時(shí)界面aa'仍為開始所畫的，實(shí)際光線如圖中的O'Q所示，而作圖光線如圖中OQ所示，導(dǎo)致折射角偏小，所測(cè)得的折射率偏大。創(chuàng)新拓展【典例】（2）③2.25（3）d2d11.51（解析：（2）③刻度尺的最小分度值為0.1cm，由題圖（b）可知，d1為2.25cm。（3）玻璃磚折射率的表達(dá)式n＝sinisinr＝fMMPfMOM＝OMPM＝d2（4）為了減小d1、d2測(cè)量的相對(duì)誤差，實(shí)驗(yàn)中d1、d2要盡量稍大一些，則激光在M點(diǎn)入射時(shí)應(yīng)盡量使入射