江苏省高邮市界首中学高中物理 第2节 学生实验：测定玻璃的折射率导学案（无答案）新人教版选修3.doc

第2节 学生实验：测定玻璃的折射率目标导航1测定玻璃砖的折射率2理解其测量原理，掌握测量方法课堂突破探究1测定玻璃的折射率1实验原理如图所示，当光线ao以一定入射角i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ob，从而画出折射光线oo，量出折射角r，再根据n算出玻璃的折射率2实验器材一块长方形的玻璃砖、白纸、木板、大头针(4枚)、量角器(或圆规、三角板)、刻度尺、铅笔等3实验步骤(1)把白纸铺在木板上(2)在白纸上画一直线aa作为界面，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(3)把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa重合，再用刻度尺画出玻璃砖的另一边bb.(4)在直线ao上竖直地插上两枚大头针p1、p2.(5)从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针p1、p2的像，调整视线方向直到p2的像挡住p1的像再在bb一侧插上大头针p3、p4，使p3能挡住p1、p2的像，p4能挡住p1、p2的像及p3本身(若有激光笔，可用激光笔沿p1、p2方向入射一束激光，从另一边射出来的激光束上插上两枚大头针p3、p4)(6)移去玻璃砖，在拔掉p1、p2、p3、p4的同时分别记下它们的位置，过p3、p4作直线ob交bb于o.连接o、o，oo就是入射光线ao在玻璃砖内的折射光线的方向 aon为入射角，oon为折射角(7)用量角器量出aon和oon的度数查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里(8)用上述方法分别求出入射角是15、30、45、60和75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值，记录在表格里(9)算出不同入射角时的值，比较一下，看它们是否接近一个常数求出几次实验测得的的平均值，这就是这块玻璃砖的折射率探究2实验注意事项及误差1注意事项(1)轻拿轻放玻璃砖，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直尺用(2)实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可移动(3)大头针p1与p2、p3与p4的间距要适当地大些，以减小确定光线方向时出现的误差(4)实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差加大；也不能太大(接近90)，否则会不易观察到p1、p2的像，即入射角应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小(5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光和入射光不平行，但一样能测出折射率2、主要误差有二个（1）入射光线和出射光线确定的不够精确，因此要求插大头针时两大头针间距应较大（2）入射角、折射角测量的不精确，为减小测角时的相对误差，入射角要稍大些，但不宜太大，否则光线会从玻璃砖的侧面射出，并且入射角太大时，反射光较强，折射光会相对较弱典例1用三棱镜做测定玻璃的折射率的实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针p1和p2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使p1的像被p2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插上两枚大头针p3、p4，使p3挡住p1、p2的像，p4挡住p3和p1、p2的像，在纸上标出的大头针的位置和三棱镜轮廓如图所示(1)在本题的图上画出所需的光路(2)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是_，在图上标出它们(3)计算折射率的公式是n_.典例2某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以o点为圆心，10 cm为半径画圆，分别交线段oa于a点，交线段oo的延长线于c点，过a点作法线nn的垂线ab交nn于b点，过c点作法线nn的垂线cd交nn于d点，如图所示用刻度尺量得ob8 cm，cd4 cm，由此可得出玻璃的折射率n_.典例3在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两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中、所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图则：(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)当堂展示1在做“测定玻璃砖的折射率”的实验时，下列关于实验要求的叙述正确的是()a玻璃砖的宽度宜大些b大头针应垂直地插在纸面上c每边的两个大头针的距离近些容易观察d在插p4时，只要挡住p3的光线就行，与p1、p2无关2某同学做测定玻璃的