问题 填空题

(1)在“测定玻璃的折射率”的实验中,选用的是入射面和出射面相互平行的矩形玻璃砖,用“插针法”测定某种玻璃的折射率.实验步骤如下:

a.将木板水平放置,把一张白纸用图钉固定在木板上;

b.在白纸上画出一条直线aa’作为入射界面,过aa’上的一点O画出界面的法线NN’,并画一条线段AO作为入射光线;

c.把矩形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa’对齐,画出玻璃砖的另一边bb’;

d.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P2档住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,______,记下P3、P4的位置.

e.移去大头针和玻璃砖,做出出射光线,标出入射角α、折射角β.

①请将步骤d补充完整.

②小明同学按上述步骤进行了实验,记录下5组数据,并计算出不同入射角时玻璃的折射率,如下表所示.

组别

项目

第1组第2组第3组第4组第5组
入射角α25°35°45°50°75°
折射角β16°22.5°28°32°42°
sinα0.4230.5740.7070.7660.966
sin β0.2760.3830.4690.5300.669
折射率n1.5331.4991.5061.4461.443

但其中有一组数据是不真实的,李老师给出了该玻璃砖的折射率为n=1.521,arcsin(

1
1.521
)=0.717(弧度)=41.081°.根据老师给出的数据可以判断,小明同学记录的数据中,不真实的是第______组.

③赵亮同学在找到入射光线和折射光线以后,以入射点O为圆心,以任意长为半径画圆,分别与AO交于C点,与OOˊ交于D点,过C、D两点分别向NNˊ作垂线,交NNˊ于Cˊ、Dˊ,所以折射率n=______.(用图示中的线段表示)

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的器材除螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外,还有:

待测粗细均匀的金属丝Rx (阻值约为10Ω)

直流电流表:A1(量程100mA,内阻为2Ω)

A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω)

直流电压表:V1(量程4V,内阻约为3kΩ)

V2(量程15V,内阻约为12kΩ)

滑动变阻器:R (阻值范围0~10Ω)

电源:E (电动势为3V,内阻约为0.04Ω)

①实验时,用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径,某次测量的情况如图所示,其读数为______mm.

②某同学选择如图(甲)所示的电路图测该金属丝的电阻,为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表______,电压表______.(填器材的符号)

③选择了正确的器材后,请你根据电路图(甲),用笔画线代替导线,在实物图(乙)上连线.

④若电压表、电流表读数用U、I表示,导线的长度为L,直径为d,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为ρ=______.

答案

(1)①根据折射定律可知,从圆心射入的光线,从玻璃砖射出时,沿半径射出,根据光线的射出点可以确定出射光线,观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置.

②第5组数据是错的,根据老师提供的折射率可知,临界角为41.081°,所以折射角不可能大于41.081°,所以不真实的是第5组.

③根据折射率公式n=

sinα
sinβ
得:n=
CC′
R
DD′
R
=
CC′
DD′

(2)①固定刻度的读数为:0.5mm,可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm,所以最终读数为:0.5mm+0.400mm=0.900mm.

②两节干电池的电压约为3V,所以电压表选择V1(量程4V,内阻约为3kΩ),根据I=

U
R
=
3
10
=300mA可知,电流表选择A2(量程400mA,内阻约为0.3Ω);

③根据电路图连接实物图,如图所示;

④根据欧姆定律得:R=

U
I
,根据电阻定律得:R=ρ
I
S

解得:ρ=

πUd2
4IL

故答案为:(1)使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像;5;

CC′
DD′
;(2)0.900;A2;V1;实物图连线如图所示;
πUd2
4IL

单项选择题
问答题 简答题