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第47 讲 光学实验
目录
01
考情解码·命题预警2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 测量玻璃的折射率................................................................................................................4
知识点 测量玻璃的折射率......................................................................................................................... 4
考向 实验:测量玻璃的折射率.................................................................................................................5
考点二 双缝干涉测量光的波长......................................................................................................14
知识点 双缝干涉测量光的波长...............................................................................................................14
考向 实验:双缝干涉测量光的波长.......................................................................................................16
04 真题溯源·考向感知.......................................................................................................................23
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
测量玻璃的折射
率
选择题
非选择题
\
\
\
用双缝干涉实验
测量光的波长
选择题
非选择题
\
\
\
考情分析:
1.在四川高考中,“测量玻璃的折射率” 与 “用双缝干涉实验测量光的波长” 这两个实验考查频率较
低。在过去五年的选考试题里,均不怎么出现,但也要掌握。
2.从命题思路上看,试题情景为
关注学生对实验操作细节和规范的把握,通过考查实验步骤的正确顺序、实验仪器的使用方法、实验数据
的测量和记录等内容,检验学生是否真正动手做过实验,培养学生严谨的科学态度。
复习目标:
目标一:仔细回顾实验操作步骤。
目标二:深入理解双缝干涉实验测量光波长的原理,即利用两列相干光在光屏上叠加形成干涉条纹,通过
条纹间距公式计算光的波长。
2
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3
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考点一 测量玻璃的折射率
知识点 测量玻璃的折射率
1.实验原理
如图所示,当光线AO 以一定的入射角θ1穿过一块两面平行的玻璃砖时,通过 法找出跟入射光线
AO 对应的出射光线 ,从而画出光从空气射入玻璃后的折射光线 ,求出折射角θ2,再根据n
=
sin θ1
sin θ2
或n=PN
QN ',计算出玻璃的折射率。
2.实验器材
木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、直尺(刻度尺)、铅笔。
3.实验步骤
(1)用图钉把 固定在木板上。
(2)在白纸上画一条直线aa',并取aa'上的一点O 为 点,作过O 点的法线MM'。
(3)画出线段AO 作为 光线,并在AO 上插上P1、P2两个大头针。
(4)在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa'对齐,并画出另一条长边的对齐线bb'。
(5)眼睛在bb'的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向,使P1的像被 的像挡住,然后
在眼睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住 的像,再插上P4,使P4挡住 的像和P3。
(6)移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线 及出射点 ,连
接O、O'得到线段OO'。
(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。
(8)改变入射角,重复实验。
4.数据分析
(1)计算法
4
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用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。根据n=sin θ1
sin θ2
,算出不同入射角
时折射率n,并取其平均值。
(2)图像法
改变入射角θ1,测出对应的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2的图像,由n=sin θ1
sin θ2
可知图像应是过原点的直线,
如图甲所示,其 为折射率。
(3)“单位圆”法
以入射点O 为圆心,以一定的长度R 为半径画圆,如图乙所示,sin θ1=EH
OE ,sin θ2=E' H '
OE' ,OE=
OE'=R,则n=sin θ1
sin θ2
= 。只要用刻度尺量出EH、E'H'的长度就可以求出n。
5.误差分析
本实验误差主要来源于入射光线、出射光线确定的准确性以及入射角和折射角的测量造成的偶然误差。
6.注意事项
(1)实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O 之间、P3与O'之
间距离要 一些。
(2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。
(3)操作时手不能触摸玻璃砖的光洁 ,也不能把玻璃砖界面当尺子 。
(4)实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
(5)玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm 以上,若宽度太小,则测量误差较大。
考向 实验:测量玻璃的折射率
例1(2025·四川眉山·高三月考)章飞同学在学习光学时做了两个实验,他在用圆弧状玻璃砖做测定玻璃
折射率的实验时,先在白纸上放好圆弧状玻璃砖,在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2,然后在玻
璃砖的另一侧观察,调整视线使P1的像被P2的像挡住,接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4,使
P3挡住P1和P2的像,P4挡住P3以及P1和P2的像,在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓,如图甲所
示,其中O 为两圆弧圆心,图中已画出经P1、P2点的入射光线。
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(1)帮助章飞在图甲上补画出光路以及入射角i 和折射角r;
(2)多次改变入射角,测得几组入射角和折射角,根据测得的入射角和折射角的正弦值,画出了如图乙所示
的图像,由图像可知该玻璃砖的折射率n= 。
【变式训练1】(2025·四川达州·高三月考)如图甲所示,用插针法测定玻璃砖折射率的实验中
(1)下列说法正确的是________
A.必须选用上下表面平行的玻璃砖进行实验
B.插上大头针P3时,使P3仅挡住P2的像即可
C.为了减小作图误差,P3和P4的距离应适当取大些
D.在bb'一侧始终无法观察到P1、P2的像,可能是由于α过大,致使光线在bb'面发生了全反射
(2)在完成了光路图以后,一位同学用圆规和刻度尺,以O点为圆心,OA为半径画圆,交OO'延长线于B
点,过A点和B点作垂直法线NN '的垂线,与法线的交点分别为C点和D点,如图乙所示。用刻度尺测得
AC长度为6cm,BD长度为4cm,则玻璃砖的折射率n=
(3)另一位同学在该实验中,为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃,画出的玻璃砖界面aa'、bb'如图丙
所示。其他操作均正确,该同学测得的折射率与真实值相比 。(选填“偏大”、“偏小”或
“不变”)
【变式训练2】(2025·四川德阳·高三月考)某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了
部分图线,如图甲所示,并在入射光线AO 上插上大头针P1、P2,现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插
上P3和P4大头针,便能确定光在玻璃砖中的折射光线。
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(1)确定 P3位置的方法正确的是 ;
A.透过玻璃砖,P3挡住P₂ 的像
B.先插上P4大头针,在靠近玻璃砖一侧P3挡住P4的位置
C.透过玻璃砖观察,使P3挡住P1、P2的像
(2)在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图,并画出玻璃砖中光线的折射角θ2;
(3)经过多次测量作出sinθ1−sinθ2的图像如图乙,玻璃砖的折射率为 (计算结果保留三位有效
数字);
(4)若该同学在确定P4位置时,被旁边同学碰了一下,不小心把P4位置画的偏左了一些,则测出来的折射
率 (选填“偏大”“偏小”或“不变”);
【变式训练3】(2025·四川广安·高三月考)在“测量玻璃的折射率”实验中:
(1)在“测量玻璃的折射率”实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa′和bb′分别是玻璃砖与空气的两个界面且
相互平行,如图1 所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一
侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。下列说法正确的是__________。
A.P4需挡住P3及P1、P2的像
B.为减小作图误差,P3和P4的距离应适当小一些
C.为减小实验误差,玻璃砖的宽度应适当大一些
D.光可能在bb′发生全发射,导致观察不到P1、P2的像
(2)在该实验中,根据界面aa′测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值画出了图2 所示图像,从图像可知该玻
璃砖的折射率为 。
(3)甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂
直,O 为玻璃砖截面的圆心,P1 P2表示入射光线,P3 P4表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中,
插针合理且能准确测出折射率的是__________。
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A.
B.
C.
D.
(4)乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上,如图3 所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心
O,以O 为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖,当转过角度θ时,在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则
该玻璃的折射率n= 。
【变式训练4】请同学们完成下列两个实验中的填空。
(1)某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸,并把玻璃砖放在白纸上,在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧
竖直插上两根大头针P1、P2,透过玻璃砖观察,在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时,应使P3 ,
用同样的方法插上大头针P4。
②在白纸上画出光线的径迹,以入射点O 为圆心作一半径为5.00cm 的圆,与入射光线、折射光线分别交
于A、B 点,再过A、B 点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D 点,如图所示。测得AC=4.00cm,BD=
2.80cm,则玻璃的折射率n= (计算结果保留2 位有效数字)
③在实验中,甲、乙两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下图中①、②所示,
其中甲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。则甲同学测得的折射率与乙同学测得的折射率相比 (填“偏大”“偏小”或“相
等”)。
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(2)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,选取原、副线圈匝数分别为800 和400,但是
可拆变压器的“横梁”铁芯没装上;当原线圈接入12V 的交流电时,副线圈输出电压U 可能满足( )
A.0V<U<6V
B.U=6V
C.6V<U<12V
D.U=24V
【变式训练5】如题图甲所示,光在介质1 和介质2 间折射时有n1sinθ1=n2sinθ2。如题图乙所
示是一种折射率测量仪的简化结构,半圆形玻砖的直径边水平且固定。操作步骤如下:
①将待测宝石放在玻砖的圆心处,宝石与玻砖的接触面紧密贴合,中间空气不计;
②左下方的圆弧形光源发出同一种光,光均沿半径方向对着玻砖圆心射入,玻砖的左边四分之一圆为亮
区;
③在玻砖的右边四分之一圆内会出现亮区及暗区,使得右下方的角度尺上出现明暗分区,读出明暗分界线
所在位置的角度值,即可得到待测宝石的折射率。
回答下列问题:
(1)图甲中,θ1大于θ2,则相对于介质1,介质2 是 (选填“光疏介质”或“光密介质”);
(2)图乙中,玻砖的折射率 (选填“大于”或“小于”)待测宝石的折射率;
(3)图乙中,已知玻砖的折射率为1.84,测得玻砖右边四分之一圆中明暗分界线与法线的夹角为67.1°,查
得sin67.1° =0.921,则该待测宝石的折射率为 (结果保留3 位有效数字)。
【变式训练6】某同学利用如图1 所示装置测量透明溶液的折射率。在转盘上共轴放置一圆柱形容
器,容器被透明隔板平分为两部分,一半充满待测溶液,另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入
射,右侧放置足够大的观测屏。
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(1)首先让容器从图2(俯视图)所示位置开始逆时针匀速旋转,此时观测屏上无亮点,光线从隔板射到空
气上时发生了 (选填“折射”、“反射”、“全反射”);
(2)该同学测得转盘转动角速度为ω,随着转盘继续转动,亮点突然出现,并开始计时,经Δt后亮点消
失。在Δt时间内,容器旋转角度θ0= ;
(3)已知:光从折射率n1的介质射入折射率n2的介质,入射角与折射角分别为θ1与θ2,有sinθ1
sinθ2
= n2
n1
。若空
气折射率为1,隔板折射率为n,则待测溶液折射率nx= 。
考点二 双缝干涉测量光的波长
知识点 双缝干涉测量光的波长
1.实验原理
单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中单色光波长λ 与双缝间距d、双缝到屏的距离l、
相邻两条亮(暗)条纹间距Δx 之间满足λ= 。
2.实验步骤
(1)观察双缝干涉图样
①将光源、 、毛玻璃依次安放在光具座上,如图所示。
②接好光源,打开开关,使灯丝正常发光。
③调节各器件的高度和角度,使光源灯丝发出的光能沿 轴线到达光屏。
④安装单缝和双缝,尽量使缝的中点位于 的轴线上,使单缝与双缝 ,二者间距约为5~10
cm。
⑤在单缝和光源间放上 ,观察单色光的干涉条纹。
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(2)测量单色光的波长
①安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹。
②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数a1,将该条纹记为第1 条亮条纹;转
动手轮,使分划板中心刻线移动至第n 条亮条纹的中心,记下此时手轮上的读数an。
③用刻度尺测量双缝与光屏间距离l(d 是已知的)。
④改变双缝间的距离d、双缝到屏的距离l,重复测量。
3.数据分析
(1)条纹间距Δx= 。
(2)波长λ= 。
(3)计算多组数据,求λ 的平均值。
4.误差分析
(1)误差来源
由于光波的波长很短,双缝到光屏的距离l 和条纹间距Δx 的测量是否准确对波长的测量影响很大,是本实
验误差的主要来源。
(2)减小误差的方法
①l 的测量:使用毫米刻度尺测量,可多测几次求平均值。
②Δx 的测量:使用测量头测量,测出n 条亮条纹间的距离a,则Δx= ,同样可以多测几次求平均
值,进一步减小实验误差。
5.注意事项
(1)安装时,注意使光源、透镜、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的 上,并使单缝、双缝
平行且间距适当。
(2)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝 且靠近。
(3)照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝、单缝、双缝、测量头及遮光筒不共轴;干涉条纹不清晰,
一般原因是单缝与双缝不平行。
考向 实验:双缝干涉测量光的波长
例1(2025·四川攀枝花·高三月考)某实验探究小组利用如图甲所示的实验装置进行“用双缝干涉测量光
的波长”实验,实验步骤如下:
(i)把遮光管架在支架环上,其轴线与光具座的导轨基本平行。
(ii)在遮光管的一端装上双缝,并转动双缝座,使双缝与水平面垂直。再装好单缝管,使单缝与双缝平
行。
(iii)让灯泡灯丝及透镜中心与单缝中心等高。点亮灯泡,先把透镜移近单缝,直至在单缝面上见到灯丝
的缩小像,然后把透镜移近灯泡,直至在单缝面上形成一放大的灯丝像,若灯丝的放大像不在单缝中心,
则上下或左右调节灯泡,反复调节几次,使灯丝的放大像及缩小像均成像在单缝中心。
(iv)在遮光管的另一端装上测量头。在单缝管上装上拨杆,边观察,边左右移动拨杆,以调节单缝与双
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缝平行,直至看到白光的干涉条纹最清晰。观察到中央为一条白色亮条纹,其余各级亮条纹都是彩色的。
(v)在单缝前面加上红色或绿色_________即可看到红黑相间或绿黑相间的干涉条纹,再调节目镜,就能
同时清晰地看到分划线和干涉条纹,然后绕光轴转动测量头,使分划线与干涉条纹平行,固定好测量头后
即可进行测量。
(vi)先移动测量头上的手轮,把分划板中心线对准最左边的一条干涉亮条纹(或者暗条纹),并记下它
在游标卡尺上的读数x1;然后转动手轮,把分划线移向右边,并对准第n 条干涉亮条纹(或暗条纹),这
时游标卡尺的读数为xn。
(vii)从仪器上读出双缝中心的距离d,双缝至光屏的距离l。
(viii)改变双缝中心距离d,重复上面的步骤,再测一次。
据此回答以下问题:
(1)步骤(iv)中观察到的彩色条纹的最外侧是 (选填“红”或“紫”)色。
(2)步骤(v)中空格处即甲图中P 点处的器材应是 。
(3)根据实验步骤可知,测量出的光的波长λ= (用实验步骤中的物理量字母表示)。
(4)在某次测量时,步骤(vi)中将测量头的分划板中心线与最左边第一条亮条纹中心对齐时,手轮上的示
数为2.320mm;然后转动测量头,把分划板中心线移向右边,使分划板中心线与第5 条亮纹中心对齐,此
时手轮上的示数如图乙所示,为 mm。已知双缝间距d=0.240mm,测得双缝到屏的距离l=600mm,
则所测单色光的波长为 m(结果保留两位有效数字)。
【变式训练1】(2025·四川内江·高三月考)某同学用如图甲所示的装置,做“用双缝干涉测量光
的波长”的实验,用白炽灯做光源。则:
(1)图中光具座上标注的仪器a、b、c 依次分别为__________。
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A.双缝、单缝和滤光片
B.单缝、滤光片和双缝
C.滤光片、双缝和单缝
D.滤光片、单缝和双缝
(2)已知双缝到光屏之间的距离L=500 mm,双缝之间的距离为d =0.50 mm,某次调节好测量头的两分划板
中心线如图乙所示,两处示数如图丙所示,入射光的波长为 m(结果保留2 位有效数字)。
(3)关于本次实验,下列说法正确的是__________。
A.使用间距更大的双缝,目镜中看到的条纹条数增多
B.若将单缝向左移动少许,条纹间距变大
C.撤掉滤光片,光屏上将看不到干涉图样
D.屏上所有亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的,而所有暗线都是波谷与波谷叠加
形成的
【变式训练2】(2025·四川泸州·高三月考)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长,实验装
置如图所示,其中测量头包括毛玻璃、游标卡尺、分划板、手轮、目镜等。
(1)该同学调整好实验装置后,在测量头中观察到的干涉条纹是______;
A.
B.
C.
D.
(2)该同学想让测量头中观察到的条纹数目增多,可以将双缝到屏的距离 (选填“增大”或“减
小”);
(3)如图所示,调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心,将该亮条纹定为第1 条亮纹,
此时螺旋测微器的读数为 mm;
(4)同方向转动手轮,使分划线向一侧移动,使分划板中心刻度线与第5 条亮条纹对齐,记下此时螺旋测微
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器的读数为3.750mm,已知双缝间距d =1.3 mm,双缝到屏的距离L=1m,则该单色光的波长为
nm;
(5)在该实验中,若改用波长为7.5×10
−7 m的红光,屏上P 点距双缝S1和S2的路程差为1.875×10
−6 m,则
在P 点出现的是 (选填“亮条纹”或“暗条纹”)。
【变式训练3】(2025·四川资阳·高三月考)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如
图甲所示。
(1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实验现象后,总结出以下几点:
A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹疏密程度与双缝宽度有关
D.干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是___________。
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹线时,手轮上的示数如图乙所示,该读数为
mm。
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图丙所示。则在这种情况下测量干涉条
纹的间距Δ x时,测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
【变式训练4】我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中A、B 处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是
。
A.A 处为双缝、B 处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间
B.A 处为单缝、B 处为双缝,滤光片在A 和B 之间
C. A 处为双缝、B 处为单缝,滤光片在遮光筒内
D.A 处为单缝、B 处为双缝,滤光片在凸透镜和A 之间
(2)若在实验当中,某同学观察到图乙所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方
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向上,若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板
中心刻线在同一方向上,下面操作中可行的有 。
A.调节拨杆方向
B.其他不动,测量头旋转一个较小角度
C. 其他不动,仅转动手轮
(3)已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0cm,如图丙所示,实验时先转动测量
头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1 条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的
位置如图戊所示,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准图丁所示第5 条亮
条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示,图己中该游标卡尺的读数x2= mm。由以上
已知数据和测量数据,则该单色光的波长是 m。
【变式训练4】在多个玻璃片上涂墨汁,晒干后用刀片分别划出两条相距不远的直缝,做成多个双
缝。按如图所示的装置,让激光束通过自制的双缝,观察在光屏上出现的现象。
(1)保持玻璃片到光屏的距离不变,换用两条直缝间距不同的玻璃片。两条直缝间距越大,光屏上明暗
相间的条纹间距 (选填“越大”或“越小”)。
(2)用不同颜色的光照射用同一玻璃片,保持光屏与玻璃片位置不变。用红光照射时屏上明暗相间条纹
的间距比用蓝光照射时条纹的间距 (选填“大”或“小”)。
(3)若所用激光的波长为5.300×10
−7 m,屏上某点P 距玻璃片上两条直缝S1和S2的路程差为
1.855×10
−6 m(图中未标出P、S1和S2),则在P 点处出现的应是 (选填“亮条纹”或“暗
条纹”)。
1.(2024·浙江·高考真题)如图所示,用“插针法”测量一等腰三角形玻璃砖(侧面分别记为A 和 B、顶
角大小为θ)的折射率。
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①在白纸上画一条直线ab,并画出其垂线cd,交于O 点;
②将侧面A 沿ab 放置,并确定侧面B 的位置ef
③在cd 上竖直插上大头针P1和P2,从侧面B 透过玻璃砖观察P1和P2,插上大头针P3,要求P3能挡住
(选填“P1”、“P2”或“P1和P2”)的虚像;
④确定出射光线的位置 (选填“需要”或“不需要”第四枚大头针;
⑤撤去玻璃砖和大头针,测得出射光线与直线ef 的夹角为α,则玻璃砖折射率 n=
。
2.(2024·安徽·高考真题)某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验.
(1)为测量玻璃的折射率,按如图所示进行实验,以下表述正确的一项是________。(填正确答案标号)
A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a 和a
′
B.在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使P2把P1挡住,这样就可
以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧,插上大头针P3,使它把P1、P2都挡住,再插上大头针P4,
使它把P1、P2、P3都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点O2
C.实验时入射角θ1应尽量小一些,以减小实验误差
(2)为探究介质折射率与光的频率的关系,分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界
面.保持相同的入射角,根据实验结果作出光路图,并标记红光和绿光,如图乙所示.此实验初步表明:
对于同一种介质,折射率与光的频率有关.频率大,折射率 (填“大”或“小”)
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(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图丙、丁所示。保持
相同的入射角α1,测得折射角分别为α2、α3(α2<α3),则玻璃和该介质的折射率大小关系为n 玻璃
n 介质(填“>”或“<”)。此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关。
3.(2024·湖北·高考真题)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率,具体步骤如下:
①平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线A A
′和B B
′,交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴A A
′
,并使其圆心位于O 点,画出玻璃砖的半圆弧轮廓线,如图(a)所示。
②将一细激光束沿CO 方向以某一入射角射入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点M。
③拿走玻璃砖,标记CO 光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P 作BB'的垂线M M
′、P P
′,M
′、P
′是垂足,并用米尺分别测量M M
′、P P
′的长度x 和y。
⑤改变入射角,重复步骤②③④,得到多组x 和y 的数据。根据这些数据作出y −x图像,如图(b)所
示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是_____(单选,填标号)。
A.入射角越小,误差越小
B.激光的平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差
C.选择圆心O 点作为入射点,是因为此处的折射现象最明显
(2)根据y −x图像,可得玻璃砖的折射率为 (保留三位有效数字)。
(3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果 (填“偏大”“偏
小”或“不变”)。
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4.(2025·北京·高考真题)(1)下列实验操作,正确的是________(填选项前的字母)。
A.用单摆测重力加速度时,在最高点释放摆球并同时开始计时
B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时,使用多用电表的交流电压挡测电压
C.用多用电表测电阻前应先把两表笔短接,调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点
(2)用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图1 所示。
①双缝应该放置在图1 中 处(填“A”或“B”)。
②分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时,手轮上的示数如图2 所示,读数为 mm。
(3)某电流表出现故障,其内部电路如图3 所示。用多用电表的欧姆挡检测故障,两表笔接A 、B时表头Rg
指针不偏转,接A 、C和B、C时表头Rg指针都偏转。出现故障的原因是________(填选项前的字母)。
A.表头Rg断路
B.电阻R1断路
C.电阻R2断路
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