高考物理一轮总复习第十二章振动和波光相对论选修3_4实验14测定玻璃的折射率课件

振动和波光相对论 选修3 4 第十二章 实验十四测定玻璃的折射率 栏目导航 知识梳理 夯实基础 三 实验器材木板 白纸 玻璃砖 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 并取aa 上的一点O为入射点 作过O的法线NN 3 画出线段AO作为入射光线 并在AO上插上P1 P2两根大头针 4 在白纸上放上玻璃砖 使玻璃砖的一个长边与直线aa 对齐 并画出另一条长边的对齐线bb 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 然后在观察这一侧插上大头针P3 使P3挡住P1 P2的像 再插上P4 使P4挡住P3和P1 P2的像 六 误差分析1 入射光线 出射光线确定的准确性造成误差 故入射侧 出射侧所插两枚大头针间距应大一些 2 入射角和折射角的测量造成误差 故入射角应适当大些 以减小测量的相对误差 七 注意事项1 实验时 应尽可能将大头针竖直插在纸上 且P1和P2之间 P3和P4之间 P2与O P3与O 之间距离要稍大一些 2 入射角 1不宜太大 接近90 也不宜太小 接近0 太大 反射光较强 出射光较弱 太小 入射角 折射角测量的相对误差较大 3 操作时 手不能触摸玻璃砖的光洁光学面 更不能把玻璃砖界面当尺子画界线 4 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 考点1实验原理和操作 例1 2016 山东济南检测 用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时 先在白纸上放好圆弧状玻璃砖 在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1 P2 然后在玻璃砖的另一侧观察 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两枚大头针P3和P4 使P3挡住P1和P2的像 P4挡住P3以及P1和P2的像 在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓 如图所示 O为两弧圆心 图中已画出经过P1 P2点的入射光线 1 在图上补画出所需的光路图 核心考点 分层突破 2 为了测出玻璃砖的折射率 需要测量入射角和折射角 请在图中的AB分界面上标出这两个角 3 多次改变入射角 测得几组入射角和折射角 根据测得的入射角和折射角的正弦值 画出了如图乙所示的图象 由图象知玻璃砖的折射率n 解析 1 P3 P4的连线与CD的交点即为光线从玻璃砖中射出的位置 P1 P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖中的光路 如图所示 1 5 答案 1 见解析图 2 如解析图中i r所示 考点2数据处理和误差分析 例2 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中 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 和 所示 其中甲 丙两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 乙同学测得折射率与真实值相比 填 偏大 偏小 或 不变 3 丙同学测得的折射率与真实值相比 解析 1 用图 测定折射率时 会导致玻璃中折射光线偏折小了 所以折射角增大 折射率减小 2 用图 测折射率时 只要操作正确 与玻璃砖形状无关 3 用图 测折射率时 因为界面bb 部分在玻璃砖外侧 部分在