Question

（1）在利用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中：
甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面aa′和bb′后，不自覺地碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許，如圖1所示．則他測(cè)出的折射率值將

不變

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；
乙同學(xué)在畫界面時(shí)，不自覺地將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些，如圖2所示，則他測(cè)得折射率

偏小

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（2）如圖3所示，畫有直角坐標(biāo)系的白紙位于水平桌面上．M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，直徑與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，P₁、P₂為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P₃是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP₃與y軸負(fù)方向的夾角．只要直線OA畫得合適，且P₃的位置取得正確，測(cè)出角α和β，便可求得玻璃的折射率．某學(xué)生在用上述方法測(cè)量玻璃的折射率時(shí)，若他已透過玻璃磚看到了P₁、P₂的像，確定P₃位置的方法是

插上P₃后，使P₃剛好能夠擋住P₁、P₂的像，

．若他已正確地測(cè)得了α、β的值，則玻璃的折射率n=

sinβ

sinα

．

Answer 1

分析：（1）“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)原理是折射定律n=

sini

sinr

．通過作光路圖，分析入射角和折射角是否變化，由折射定律分析折射率的誤差．
（2）把大頭針P₁、P₂豎直地插在所畫的直線上，直到在y＜0的區(qū)域內(nèi)透過玻璃磚能看到P₁、P₂的像，再插上P₃后，P₃剛好能擋住P₁、P₂的像，就能確定入射光線和折射光線．找到入射角和折射角，根據(jù)折射定律即可測(cè)得折射率．

解答：解：（1）如下左圖所示，紅線表示將玻璃磚向上平移后實(shí)際的光路圖，而黑線是作圖時(shí)所采用的光路圖，通過比較發(fā)現(xiàn)，入射角和折射角沒有變化，則由折射定律n=

sini

sinr

得知，甲同學(xué)測(cè)得的折射率將不變．
如下右圖所示．紅線表示實(shí)際的光路圖，而黑線是作圖時(shí)所采用的光路圖，可見，入射角沒有變化，折射角的測(cè)量值偏大，則由n=

sini

sinr

得，則乙同學(xué)折射率測(cè)量值偏小；

（2）確定P₃位置的方法是把大頭針P₁、P₂豎直地插在所畫的直線上，直到在y＜0的區(qū)域內(nèi)透過玻璃磚能看到P₁、P₂的像，插上P₃后，P₃剛好能擋住P₁、P₂的像，根據(jù)折射率公式得到n=

sinβ

sinα

．
故答案為：
（1）不變  偏小
（2）插上P₃后，使P₃剛好能夠擋住P₁、P₂的像，

sinβ

sinα

點(diǎn)評(píng)：本題要掌握實(shí)驗(yàn)原理：折射定律，采用作圖分析實(shí)驗(yàn)誤差，關(guān)鍵要緊扣實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析．