Question

18．（1）在“測定玻璃的折射率”的實驗中，小朱同學在實驗桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖甲所示的實驗器材，他認為缺少一種器材，請你寫出所缺器材的名稱：刻度尺．老師將器材配齊后，他進行實驗，圖乙是他在操作過程中的一個狀態(tài)，請你指出第四枚大頭針應在圖乙中的位置B（填“A”、“B”或“C”）．

 （2）小紅利用方格坐標紙測定玻璃的折射率，如圖丙所示，AO是畫在紙上的直線，她在直線AO適當位置豎直插上P₁、P₂兩枚大頭針，放上半圓形玻璃磚（如圖丙中粗黑線所示），然后插上P₃、P₄兩枚大頭針，以確定折射光線．其中她確定P₃大頭針位置的方法應當是：透過玻璃磚看，P₃大頭針擋住P₁、P₂兩枚大頭針的像．操作完成后，她用圓規(guī)作了一個以O為圓心，半徑與玻璃磚半徑相同的半圓（如圖丙中虛線所示），則她測出玻璃的折射率n=1.5．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實驗原理，及提供的實驗器材，即可求解；
（2）測定半圓形玻璃磚的折射率的原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$．
他確定P₃大頭針位置的方法應當是透過玻璃磚看，P₃大頭針擋住P₁、P₂兩枚大頭針的像．②作出法線，過圓與入射光線與折射光線的交點作法線的垂線，運用數(shù)學知識求出入射角和折射角的正弦值，求出折射率．

解答 解：（1）在實驗桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖甲所示的實驗器材，還缺少刻度尺；
依據(jù)光的折射定律，及玻璃磚上下表面平行，那么出射光線與入射光線相互平行，因此第四枚大頭針應在圖乙中的位置B處，如圖所示；

（2）透過玻璃磚看，P₃大頭針擋住P₁、P₂兩枚大頭針的像．
如圖，作出法線，過圓與入射光線與折射光線的交點作法線的垂線CA和DB，由數(shù)學知識得：
入射角和折射角的正弦值分別為：
   sini=$\frac{CA}{CO}$，sinr=$\frac{BD}{DO}$
其中，CO=DO，則折射率n=$\frac{sinr}{sini}$=$\frac{BD}{CA}$=$\frac{6}{4}$=1.5．
故答案為：
（1）刻度尺；  B；（2）透過玻璃磚看，P₃大頭針擋住P₁、P₂兩枚大頭針的像；1.5．

點評 考查光的折射定律的應用，理解出射光線與入射光線平行的條件；
本題采用單位圓法測量玻璃磚的折射率，是數(shù)學知識在物理實驗中的運用，簡單方便．