测量玻璃折射率.doc

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1、本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。新课标高三一轮复习精品学案第十四章第2讲第十四章选修3-4光学第二讲测量玻璃折射率实验【重点知识精讲】测定玻璃的折射率实验是通过实验测量出入射角和折射角，利用折射定律计算出折射率。典型考法典例.（10分）（2012·浙江理综）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示。图甲图乙（1）在答题纸上相应的图中画出完整的光路图；（2）对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n=(保留3为有效数字)；（3）为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所

2、示。图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和（填“A”或“B”）。【答案】（1）完整的光路图如图。（2）1.51（3）A【解析】由折射定律，求得该玻璃砖的折射率n=1.51.P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和A。【针对训练题】1.（2012·江苏物理）测定玻璃的折射率实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时,要使它_____________.题12B-2图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a’是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率

3、n=_____________.(计算结果保留两位有效数字)1.【答案】挡住C及AB的像；1.8【解析】在插入第四个大头针D时,要使它挡住C及AB的像；过A、B作直线、AB直线与a的交点为入射点，再过入射点作a的垂线，此直线即为法线，直线AB与法线的夹角为入射角i。过C、D作直线，此直线与a’的交点为出射点。入射点与出射点的连线为折射线，折射线与法线的夹角为折射角r，玻璃的折射率n==1.8.【考点定位】此题考查测定玻璃的折射率实验。【达标测试题】1（2012·重庆理综）题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的__________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，

4、两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如题22图2所示，计算折射率时，用_____________（填“d”或“e”）点得到的值较小，用________________（填“d”或“e”）点得到的值误差较小。.【答案】：光学de【解析】：d点与c点连线与玻璃砖边界交点远离法线，得到的折射角较大，计算出的折射率较小；e点与c点相距较远，连线得到的出射线误差较小，从而使计算出的折射率误差较小。【考点定位】此题考查用插针法测定玻璃砖折射率的实验。2（2010福建理综卷第19题）某同学利用“插针

5、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=(用图中的θ、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。解析：由图可知，入射角为90°-θ1，折射角为90°-θ2，由折射定律可得n==。选择宽度较大的玻璃砖，可以较小折射角测量的误差。答案;①(或)②大【点评】此题考查“插针法”测定玻璃的折射率，要注意入射角折射角都是光线与法线的夹角。3.（2011天津理综卷第9题（3））某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线

6、所示，使大头针P1、P2与玻璃砖的圆心在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像，如此只需测量出，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率.答案：（3）玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ1/sinθ解析：此题考查测量玻璃砖的折射率实验及其相关知识。当刚好观察不到P1、P2的像时，说明从圆心入射的光线进入空气时折射角为90°，入射角为全反射的临界角，发生了全反射，测出玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ，该角即为全反射的临界角，其折射率n=1/sinθ。4（2006全国理综卷第22题）一块玻璃砖有两个

7、互相平行的表面，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：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P1P2（位置如图）。用P1P2的连线表示入射光线。