Question

11．（1）“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B．在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D，在插入第四個(gè)大頭針D時(shí)，要使它擋住大頭針D與大頭針A、B的像，如圖1在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡，其中直線(xiàn)a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊，根據(jù)該圖用直尺畫(huà)出光路圖，并說(shuō)明所要測(cè)量的物理量（用符號(hào)和文字說(shuō)明）入射角i與折射角r，并據(jù)此寫(xiě)出求玻璃磚的折射率的表達(dá)式n=$\frac{sini}{sinr}$．
（2）若做實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)在紙上畫(huà)玻璃磚的兩個(gè)界面ab和cd時(shí)不慎使cd邊與玻璃磚的邊沒(méi)對(duì)齊，如圖2所示，其后的操作都正確，但畫(huà)光路圖時(shí)，將出射點(diǎn)確定在cd上，則測(cè)出的n值將偏�。�（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率的原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，關(guān)鍵是確定折射光線(xiàn)，方法是：在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D，使C擋住A、B的像，要使D擋住C和A、B的像．作出入射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)，畫(huà)出光路圖，用量角器量出入射角和折射角，由折射定律算出折射率；
用插針?lè)�測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)原理是折射定律n=$\frac{sini}{sinr}$，作出光路圖，分析入射角與折射角的誤差，來(lái)確定折射率的誤差．

解答 解：（1）在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D，使C擋住A、B的像，要使D擋住C和A、B的像，說(shuō)明CD在AB的出射光線(xiàn)上，CD連線(xiàn)即為AB的出射光線(xiàn)．
作出光路圖如圖1，入射角i，折射角r，則折射率n=$\frac{sini}{sinr}$．

（2）如圖2所示，紅線(xiàn)表示將玻璃磚向上平移后實(shí)際的光路圖，而黑線(xiàn)是作圖時(shí)所采用的光路圖，可見(jiàn)，入射角沒(méi)有變化，折射角的測(cè)量值偏大，則由n=$\frac{sini}{sinr}$得，折射率測(cè)量值偏�。�
故答案為：（1）擋住大頭針D與大頭針A、B的像；入射角i與折射角r；$\frac{sini}{sinr}$； （2）偏�。�

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理解和掌握實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的方法，其中實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)的核心；
對(duì)于實(shí)驗(yàn)誤差，要緊扣實(shí)驗(yàn)原理，用作圖法，確定出入射角與折射角的誤差，即可分析折射率的誤差．