學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像，同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：
（1）若∠AOF=30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為
3
3
．
（2）圖中P3、P4兩位置中
P4
P4
（填“P3”或“P4”）處所對應(yīng)的折射率大．
（3）作AO的延長線交圓周于K，K處所對應(yīng)的折射率值應(yīng)為
1
1
．
（4）若保持∠AOF=30°不變，用該裝置能測量的最大折射率的值不超過
2
2
．
分析：（1）確定出折射角與折射角，由折射定律求解折射率．
（2）折射角相同，通過比較入射角的大小，比較哪個(gè)位置對應(yīng)的折射率大．
（3）作AO的延長線交圓周于K，折射角與折射角相等，則知K處所對應(yīng)的折射率的值是1．
（4）最大的折射角為90°，對應(yīng)的折射率n=
sinr
sini
，代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可．
解答：解：（1）由圖看出，折射角為i=∠AOF=30°，折射角r=∠EOP3=60°，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為n=
sinr
sini
=
sin60°
sin30°
=
3
2
1
2
=
3
．
（2）P3處對應(yīng)的入射角較小，根據(jù)折射定律，n=
sinr
sini
，可知P3處對應(yīng)的折射率較小，P4處對應(yīng)的折射率較大．
（3）作AO的延長線交圓周于K，這種情況下折射角與折射角相等，則知K處所對應(yīng)的折射率的值是1．
（4）最大的折射角為90°，對應(yīng)的折射率n=
sinr
sini
=
sin90°
sin30°
=
1
1
2
=2，故最大折射率不超過2．
故答案為：（1）
3
；（2）P4；（3）1；（4）2．
點(diǎn)評：本題是折射定律的應(yīng)用，確定折射角和折射角是基礎(chǔ)，要注意的是折射率不等于
sini
sinr
，要緊扣折射率定義的條件．
練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2007?南開區(qū)模擬）學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)．某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測液體折射率的儀器．如圖所示，在一個(gè)圓盤上過其圓心0作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P1位置不變，每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察Pl、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住Pl、P2，同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值．這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．則：
（1）若∠AOF=30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為
1.73
1.73
．
（2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大？答：
P4
P4
．

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學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器．如圖所示，在一個(gè)圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF．在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變．每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)人液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3，正好擋住P1、P2．同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先布圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．則：
（1）若∠AOF=30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所刻折射率的值為
3
3
．
（2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大？答：
P4
P4
．
（3）做AO的延長線交圓周于K，K處對應(yīng)的折射率值應(yīng)為
1
1
．

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Ⅰ學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變，∠AOF=30°，每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像，同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：
（1）若OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為
3
3
．
（2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率的值大？
P4
P4
．
（3）若某種液體的折射率為n=2.5，可以用此儀器進(jìn)行測量嗎？
不可以
不可以
．
Ⅱ如圖所示為“雙棱鏡干涉”實(shí)驗(yàn)裝置，其中S為單色光源，A為一個(gè)頂角略小于180°的等腰三角形棱鏡，P為光屏．S位于棱鏡對稱軸上，屏與棱鏡底邊平行．調(diào)節(jié)光路，可在光屏上觀察到干涉條紋．這是由于光源S發(fā)出的光經(jīng)棱鏡作用后，相當(dāng)于在沒有棱鏡時(shí)，兩個(gè)分別位于圖S1和S2位置的相干光源所發(fā)出的光的疊加．（S1和S2的連線與棱鏡底邊平行）已知S1和S2的位置可由其他實(shí)驗(yàn)方法確定，類比“雙縫干涉測波長”的實(shí)驗(yàn)，可以推測出若要利用“雙棱鏡干涉”測量光源S發(fā)出的單色光的波長時(shí)，需要測量的物理量是
S1與S2間的距離
S1與S2間的距離
、
S1（或S2）與光屏間的距離
S1（或S2）與光屏間的距離
和
干涉條紋間距
干涉條紋間距
．

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學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一個(gè)圓形木盤上過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上垂直圓盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2的位置不變，每次測量時(shí)，讓圓盤的BFC部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2．同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值．這樣只要根據(jù)P所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．則
（1）若∠AOF=30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為
1.73
1.73
．
（2）作AO的延長線交圓周于K，K處所對應(yīng)的折射率的值應(yīng)為
1
1
．

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