高考物理 核心要点突破系列 第19章第五节《实验：测定玻璃的折射率》课件 新人教版选修34.ppt

第五节实验 测定玻璃的折射率 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第五节 课前自主学案 目标概览 目标概览 学习目标 1 掌握测定玻璃折射率的原理 2 学会插针法测定玻璃的折射率 重点难点 1 折射光线的确定 2 正确操作及减小误差的方法 课前自主学案 一 实验目的测定玻璃的折射率 二 实验原理如图19 5 1所示 当光线ao以一定入射角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 从而确定了玻璃砖中的折射光线oo 量出入射角i和折射角r 根据n sini sinr算出玻璃的折射率 图19 5 1 三 实验器材玻璃砖 白纸 木板 大头针 图钉 量角器 三角板 铅笔 四 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 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 重合再画出玻璃砖的另一边bb 4 在ao线段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 调整视线的方向直到p1的像被p2的像挡住 再在bb 一侧插上两枚大头针p3 p4 使p3能挡住p1 p2的像 p4能挡住p1 p2的像及p3本身 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o b交bb 于o 连接o o oo 就是玻璃砖内折射光线的方向 aon为入射角i o on 为折射角r 7 用量角器量出入射角i和折射角r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 记入表格里 9 算出不同入射角时sini sinr的值 比较一下 看它们是否接近一个常数 求出几次实验中测得的sini sinr的平均值 就是这块玻璃的折射率 五 注意事项1 轻拿轻放玻璃砖时 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 玻璃砖在纸面上的位置不可移动 3 大头针应竖直插在白纸上 插针p1与p2 p3与p4的间距要适当大些 以减小确定光路方向时出现的误差 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 否则不易观察到p1 p2的像 5 由于要多次改变入射角重复实验 所以入射线与折射线要一一对应编号 以免混乱 6 本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖 如采用三棱镜 半圆形玻璃砖 只是出射光线和入射光线不平行 一样可以测出折射率 核心要点突破 图19 5 2 图19 5 3 课堂互动讲练 图19 5 4 用三棱镜做测定玻璃折射率的实验 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挡住 接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针p3 p4 使p3挡住p1 p2的像 p4挡住p3 p1和p2的像 在纸上标出的大头针位置和三棱镜的轮廓如图19 5 4所示 1 在本题的图上画出所需的光路 2 为了测出三棱镜玻璃的折射率 需要测量哪些物理量 在图上标出它们 3 计算折射率的公式是n 解析 1 如图19 5 5所示 画出过p1 p2的入射光线交ac面于o 画出通过p3 p4的出射光线交ab面于o 则光线oo 为在三棱镜中的折射光线 图19 5 5 点评 解决此题的关键是对实验原理的透彻理解 本题是本实验的变通实验 器材的形状变化 实质不变 操作过程不变 某同学用插针法测定玻璃砖的折射率 他的实验方法和操作步骤正确无误 但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa 与bb 不平行 如图19 5 6所示 则 a ao与o b两条直线平行b ao与o b两条直线不平行c 他测出的折射率偏