【与名师对话】高考物理总复习 第十三章 第二讲 实验：测定玻璃的折射率课件 新人教版选修34.ppt

对应学生用书p226 一 实验目的测定玻璃的折射率 掌握光发生折射时入射角和折射角的确定方法 三 实验器材白纸 图钉 大头针 直尺 铅笔 量角器 平木板 长方形玻璃砖 四 实验步骤1 将白纸用图钉按在绘图板上 2 在白纸上画出一条直线aa 作为界面 线 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 使它的长边跟aa 对齐 画出玻璃砖的另一边bb 4 在直线ao上竖直插上两枚大头针p1 p2 透过玻璃砖观察大头针p1 p2的像 调整视线方向 直到p2挡住p1的像 再在观察的这一侧插两枚大头针p3 p4 使p3挡住p1 p2的像 p4挡住p3及p1 p2的像 记下p3 p4的位置 对应学生用书p226 要点一实验操作注意事项1 实验时 尽可能将大头针竖直插在纸上 且p1和p2之间 p2与o点之间 p3与o 之间 p3与p4之间的距离要稍大一些 2 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 应在15 至75 之间 3 在操作时 手不能触摸玻璃砖的光洁光学面 更不能用玻璃砖界面代替直尺画界线 4 在实验过程中 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 要点二实验误差的来源 1 插针时p3 p4位置不准确 造成光路确定不准确 2 在确定bb 边时 玻璃砖发生移动 3 测入射角 折射角时存在偶然误差 为了尽量减小实验误差 在插针时透过玻璃砖观察大头针p1 p2的像 调整视线方向 直到p2挡住p1的像 再在观察的这一侧插两枚大头针p3 p4 使p3挡住p1 p2的像 p4挡住p3及p1 p2的像 记下p3 p4的位置 解析 在本题中步骤 操作不当 不应该用玻璃砖代替直尺画两界面aa bb 这样很容易破坏光学面 步骤 中入射角不应该取0 这样无法确定折射角 步骤 中 观察时应着重看大头针的针脚部分不应看针帽部分是否在同一直线上 答案 在 中应使直尺与玻璃砖的界面对齐 移动玻璃砖后再画边界线 在 中入射角要取0 以外的三组数据 在 中大头针要竖直插牢 观察时看针脚是否在同一条直线上 对应学生用书p227 题型一实验原理及数据的处理例1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 在棱镜的一侧插入两枚大头针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和p1 p2的像 在纸上标出的大头针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 题型二实验方法的迁移例2一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 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 如右图所示 然后 在白纸上竖直插入两枚大头针p1 p2 位置如图 用p1 p2的连线表示入射光线 1 为了测量折射率 应如何正确使用大头针p3 p4 试在题图中标出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 1与折射角 2 简要写出作图步骤 3 写出用 1 2表示的折射率公式为n 尝试解答 1 在bb 一侧观察p1 p2 经bb 折射 aa 反射 再经bb 折射 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的位置如右图所示 对应学生用书p227 1 如图所示 某同学做测定玻璃折射率实验时 用他测得的多组入射角 1和折射角 2作出sin 1 sin 2图线如图所示 下列判断中正确的是 a 他做实验时 光线是由空气射入玻璃的b 他做实验时 光线是由玻璃射入空气的c 玻璃的折射率为0 67d 玻璃的折射率为1 5 解析 入射角 1和折射角 2 由图象可知入射角 1大于折射角 2 说明光线是由空气射入玻璃 a正确 b正确 玻璃的折射率n sin 1 sin 2 1 0 67 1 5 c错 d正确 答案 ad 2 如图所示 在实验中 需要插四枚大头针p1 p2 p3和p4 为了提高实验的精确程度 减小实验误差 可以采用的做法是 a 大头针p1与p2 p3与p4之间的距离适当大一些b 大头针p1与p2 p3与p4之间的距离适当小一些c 入射角 1适当选大一些d 入射角 1越小越好 解析 为了提高实验的精确程度 大头针p1与p2 p3与p4之间的距离适当大一些 可以减小测量误差 入射角 1适当选大一些 但不能太大 也不能太小 ac正确 答案 ac 3 在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中 如图所示 1 张明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa 和bb 后 不自觉地碰了玻璃砖使它向aa 方向平移了少许 如图所示 则他测出的折射率值将 选填 偏大 偏小 或 不变 2 李扬同学在画界面时 不自觉地将两界面aa bb 间距画得比玻璃砖宽度大些 如图所示 则他测得的折射率将 选填 偏大 偏小 或 不变 4 2011 天津理综 某同学用大头针 三角板 量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率 开始玻璃砖的位置如图中实线所示 使大头针p1 p2与圆心o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o缓慢转动 同时在玻璃砖的直径边一侧观察p1 p2的象 且p2的象挡住p1的象 如此观察 当玻璃砖转到图中虚线位置时 上述现象恰好消失 此时只须测量出 即可计算出玻璃砖的折射率 请用你的测量量表示出折射率n 5 如图所示 某同学用插针法测量等腰三棱镜的折射率 在区域 内已插好两枚大头针p1 p2 在区域 内可观察到大头针的像 再插大头针p