高考物理一轮复习 实验二 测定玻璃的折射率教案（含解析）沪科版.doc

实验二测定玻璃的折射率注意事项1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。2大头针要插得竖直，且间隔要大些。3入射角不宜过大或过小，一般在1575之间。4玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。5实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变。热点一实验原理和基本操作【例1】 “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，应使它_。如图1所示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n_。(计算结果保留两位有效数字)图1解析测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针挡住前面的a、b的像来确定c，同样插入大头针d挡住c及a、b的像，c和d确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线fg，连接oo，以o点为圆心画圆，分别交ab、oo于e、q两点，分别过e、q向gf作垂线eg、fq并用毫米刻度尺测其长度，如图所示，根据n可得：n1.8。答案挡住c及a、b的像1.8(1.61.9)【变式训练】1如图2画有直角坐标系xoy的白纸位于水平桌面上，m是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合。oa是画在纸上的直线，p1、p2为竖直地插在直线oa上的两枚大头针，p3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线oa与y轴正方向的夹角，是直线op3与y轴负方向的夹角。只要直线oa画得合适，且p3的位置取得正确，测出角和，便可求得玻璃的折射率。图2某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线oa上竖直地插上了p1、p2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到p1、p2的像，他应采取的措施是_。若他已透过玻璃砖看到了p1、p2的像，确定p3位置的方法是_。若他已正确地测出了、的值，则玻璃的折射率n_。解析无法看到p1、p2的像是oa光线的入射角过大，发生全反射的缘故。p3能挡住p1、p2的像说明op3是oa的折射线。答案另画一条更靠近y轴正方向的直线oa；把大头针p1、p2竖直插在所画的直线上，直到在y0区域透过玻璃砖能看到p1、p2的像插上大头针p3，使p3刚好能挡住p1、p2的像； 热点二数据处理与误差分析【例2】如图3所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针p1、p2确定入射光线，并让入射光线过圆心o，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针p3，使p3挡住p1、p2的像，连接op3，图中mn为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，b、c分别是入射光线、折射光线与圆的交点，ab、cd均垂直于法线并分别交法线于a、d点。图3(1)设ab的长度为l1，ao的长度为l2，cd的长度为l3，do的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为_。(2)该同学在插大头针p3前不小心将玻璃砖以o为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。解析(1)sin 1，sin 2，因此玻璃的折射率n，因此只需测量l1和l3即可。(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值n将偏大。答案(1)l1和l3n(2)偏大【变式训练】2如图4甲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，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，如图乙所示。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。图4解析光学面若被手接触污染，会影响观察效果，增加实验误差；分别连接cd和ce并延长到界面，与界面