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《高考物理一轮总复习(鲁科版)课件：第十二章实验十三》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验十三 测定玻璃的折射率第十二章 光 电磁波 相对论知识要点归纳实验目的1.测定玻璃的折射率.2.学会用插针法确定光路.实验原理图12－4－1实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔.过程分析导引实验步骤1.把白纸用图钉钉在木板上.图12－4－22.在白纸上画出一条直线aa′作为界面,画一条线段AO作为入射光线,并过O点画出界面aa′的法线NN′(如图12－4－2所示).3.把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的一条边跟aa′对齐,并画出玻璃砖的另一界面bb′.4.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.5.在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3,用眼
2、睛观察调整视线,使P3能同时挡住P1和P2的像.6.同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4,使P4能挡住P3本身和P1、P2的像.7.记下P3、P4的位置,移去玻璃砖和大头针,过P3、P4引直线O′B与bb′交于O′点,连接OO′,OO′就是玻璃砖内的折射光线的方向,入射角i＝∠AON,折射角r＝∠O′ON′.8.用量角器量出入射角i和折射角r的度数.9.从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值,记入自己设计的表格里.10.用上面的方法分别作出入射角是30°、45°、60°时的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把这些数据也记在表格里.数据处理注意事项1.实验时,应尽可能将大头
3、针竖直插在白纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O′之间距离要稍大一些.2.入射角i不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°).太大：反射光较强,出射光较弱;太小：入射角、折射角测量的相对误差较大.3.操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.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5cm以上,若宽度太小,则测量误差较大.误差分析1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些.2.入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些,以减小测量的相对误差.实验典
4、例探究题型1基本实验原理、方法步骤的考查(2012·浙江杭州模拟)一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃的折射率.给定的器材还有：例1白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′,aa′表示镀银的玻璃表面,bb′表示另一表面,如图所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图12－4－5).用P1、P2的连线表示入射光线.图12－4－5(1)为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?试在题图
5、中标出P3、P4的位置.(2)然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角i与折射角r.简要写出作图步骤.(3)写出用i、r表示的折射率公式为n＝________.【解析】图12－4－6(1)在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射、aa′反射,再经bb′折射后)的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像;再插上P4,让它挡住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如图12－4－6.(2)①过P1、P2作直线与bb′交于O;②过P3、P4作直线与bb′交于O′;③利用刻度尺找到OO′的中点M;④过O点
6、作bb′的垂线CD,【答案】见解析【规律总结】注重对实验基本原理、基本技能和方法的考查,一直是高考命题的根本原则.因此,理解并熟练掌握实验的原理、方法,是学生做好实验和备考的重中之重.另外,在数据处理上,可将正弦之比转化为线段长度之比,使数据处理变得简单而准确.题型2实验数据处理和误差分析图12－4－7在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：例2(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许,如图12－4－7所示.则他测出的折射率值将__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);(2)乙同学在画界面时,不自觉地将两界面aa
7、′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些,如图12－4－8所示,则他测得折射率__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).图12－4－8【解析】(1)如图12－4－9甲所示,甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角和折射角都没有受到影响,因此测得的折射率将不变.图12－4－9(2)如图乙所示,乙同学利用插针法确定入射光线和折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实值偏大,因此测得的折射率偏小.【答案
