第12讲-插针法测玻璃折射率-2021年高考物理实验方法大全(原卷版)

PAGE第10讲插针法测定玻璃砖的折射率（原卷版）—高中物理实验方法江苏省特级教师学科网特约金牌名师戴儒京【目的和要求】应用折射定律测定玻璃的折射率，加深对折射定律的理解。【仪器和器材】玻璃砖（J2506型），钢直尺，大头针，量角器或圆规，图板，图钉或透明胶带，白纸或坐标纸。【实验方法】1．插针将一张八开的白纸或坐标统，平铺在绘图板上，用图钉或透明胶带固定，玻璃砖平放在纸中央。取一枚大头针，紧贴玻璃砖上底面AE的中点附近，垂直插牢在图板上。插针点为O点，取第二枚大头针，垂直插在O点左上方的O1点。实验者的眼睛在玻璃砖下底面</SPAN>CD的下方，沿水平方向透过玻璃砖观察插在O、O1点处的大头针，移动观察位置，使两枚大头针位于一直线上。然后在玻璃砖下底面CD的下方，沿着O1O的方向再在点O2、O3处插两枚大头针，观察者应看到插在O1、O、O2、O3的四枚大头针在一直线上。拔下大头针，标好插针点O1、O、O2、O3。笔尖贴紧玻璃砖画下它的轮廓线AECD，如图5．1－1所示。2．作图取走玻璃砖，连直线O1O、O2O3，延长O3O2交DC边干O′，连OO′。过点O作AE的垂线NN′，则O1O为入射光线，OO′为折射光线，ON为法线，∠O1ON为入射角i，∠O′ON′为折射角i′，如图5．1－2所示。测量计算根据图5．1－2，有两种计算折射率的方法。用量角器在图5．1－2上量出入射角i及折射角i′，代入折射定律公式n＝sini／sini′计算出折射率n。如图5．1－2所示，延长OO′，以O为圆心，R（大于100毫米）为半径作圆，分别与入射光线O1O交于P，与折射光线OO′的延长线交于P′。过PP′作NN′的垂线，垂足分别为BB′，刚sini＝PB／Rsini′＝P′B′／Rn＝sini／sini′＝PB／P′B′用钢直尺测出PB及P′B′，代入上式即可计算出折射率。根据图5．1－2，用上述两种方法测得的结果列在表中。表1ii’n4502801.51表2PBP’B’n80.7mm53.8mm1.50题1：“测定玻璃的折射率冶实验中,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,要使它_____________.题12B-2图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a忆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)题2.在测定玻璃的折射率的实验中,对一块两面平行的玻璃砖,用"插针法"找出与入射光线对应的出射光线．现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图的四组插针结果．（1）从图上看,肯定把针插错了的同学是

．（2）从图上看,测量结果准确度最高的同学是

．题3.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线所示，使大头针、圆心在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察、的像，且的像挡住的像，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，此时只需测量出，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率题4.在“测定玻璃的折射率”实验时，下列做法正确的是_____入射角越大误差越小在白纸上放好玻璃砖后,用铅笔贴着光学面画出界面实验时即可用量角器，也可以用圆规和直尺等工具进行测量判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部（2）小明同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示。根据插针与纸上以画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图2所示.请在答题纸上画出光路图。题5.在利用插针法测玻璃的折射率时，透过玻璃砖看大头针以确定光线是实验中的基本步骤，如图所示，若已知长方形玻璃abcd的折射率为n=1.55，在靠近ab面的一侧固定一枚大头针P，用眼睛在另外三个侧面分别观察大头针P