2019年高考物理一轮复习 第十四章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 实验十五 测定玻璃的折射率课件.ppt

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1、实验十五测定玻璃的折射率第十四章机械振动与机械波光电磁波与相对论内容索引过好双基关命题点一教材原型实验命题点二实验拓展创新1过好双基关1.实验原理如图所示，当光线AO以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而求出折射光线OO′和折射角θ2，再根据n＝或n＝________计算出玻璃的折射率.基本实验要求2.实验器材木板、白纸、、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔.3.实验步骤(1)用图钉把白纸固定在木板上.(2)在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O点的法线NN′.(3)画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、

2、P2两根大头针.(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′.玻璃砖(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P2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像.(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O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′.(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.(8)改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的，并取平均值.1.数据处理(1)计算法：用量角器测

3、量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角时的，并取平均值.(2)作sinθ1－sinθ2图象：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作sinθ1－sinθ2的图象，由n＝_______可知图象应为直线，如图所示，其斜率为.图2折射率规律方法总结(3)“单位圆”法确定sinθ1、sinθ2，计算折射率n.以入射点O为圆心，以一定的长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH，过E′作NN′的垂线E′H′.如图所示，OE＝OE′＝R，只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n.2.注意事项(1)用手拿玻璃

4、砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bb′.(2)实验过程中，玻璃砖在纸上的位置不可移动.(3)大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应大一点，以减小确定光路方向时造成的误差.(4)实验时入射角不宜过小，否则会使测量误差过大，也不宜过大，否则在bb′一侧将看不到P1、P2的像.2命题点一教材原型实验如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，

5、连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.【例1】(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO为的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________.答案解析l1和l3因此只需测量l1和l3即可.(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).答案解析当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，

6、即入射角不变，而l3减小，所以测量值n＝将偏大.偏大题组阶梯突破1.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行.正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示.(1)此玻璃的折射率计算式为n＝_______________________(用图中的θ1、θ2表示).(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.答案解析大答案入射角折射角2.在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中，甲、乙、丙三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图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学

7、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.(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”).偏小答案解析(2)乙同学测得的折射率与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”).不变答案解析(3)丙同学测得的折射率与真实值相比______________________________.可能偏大、可能偏小、可能不变答案解析