12-02-22高三物理《实验十三测定玻璃的折射率》(课件).ppt

1、实验13测量玻璃折射率【实验目的】，掌握测量折射率的方法，测量玻璃折射率【实验原理】、【实验器材】、白纸、图钉、别针、直尺、铅笔、测定器、平板、长方形玻璃砖】、【实验顺序】，1 .在平板上铺上白纸用图钉固定， 在白纸上画直线aa，通过作为界面的aa上的一点o，画出界面的法线NN，作为入射光线，画出线段AO，2 .把长方形的玻璃砖放在白纸上，以其一边与aa重叠的方式画出玻璃砖的另一边bb .3 .在线段AO上垂直地插入两个销P1、P2 4 .透过玻璃砖观察销钉P1和P2的图像，调节视线的方向，直到P1的图像被P2隐藏为止，向观察者侧插入两个销钉P3和P4，P3复盖P1和P2的图像，P4复盖P1和

2、P2的图像和P3本身，P3接近玻璃砖，P4 5 .去除玻璃砖，在去除P1、P2、P3、P4的同时，记录各自的位置，以P3、P4为直线OB，使b与o交叉，以OO、OO为折射光线的方向，以AON为入射角，以OON为折射角，6 .用测定器测定入射角和折射角的度数，检测正弦值、7 .用上述方法分别求出入射角为15、30、45、60、75时的折射角，调查入射角和折射角的正弦值并记入表中. 【误差分析】，1 .入射光线、出射光线的确定准确性有误差，因此，插入入射侧、出射侧的引脚的间隔必须较大。 2 .入射角和折射角的测量会带来误差，所以入射角应适当地增大，减小测量的相对误差。 在做“测量玻璃的折射率”的实

3、验时，(1)某同学在纸上正确画出玻璃的两个界面ab和cd时，误接触到玻璃砖，使其向上移动。 如图(a )所示，之后的操作全部正确。 画光路图时，入射点和出射点分别决定为ab、cd的话，测得的折射率n会有什么变化？ (2)某同学为了不让笔尖接触玻璃面，画的ab和cd比实际的侧面向外侧偏移，如图(b )所示，之后的操作都是正确的。 但是，在画光路图时，如果将入射点、出射点分别决定为ab、cd，则测定的折射率n会有怎样的变化？ (3)某同学描绘接口时，误把两个接口ab、cd的间隔描绘得比玻璃砖的宽度大，如图(3)所示，测定的折射率n会发生什么样的变化？ 构思点：要分析折射率测量值是变大还是变小，首先

4、根据主题条件，描绘正确光路和主题条件下的光路，比较分析两种情况下折射率和入射角的大小关系，根据折射率公式分析折射率是变大还是变小。 分析：(1)制作光路图时，如(1)所示，可知光线入射角相同，折射角不变。 在这种情况下，因为玻璃的平移不影响测量结果，所以测量的折射率n不变。 (2)制作光路图时，如(2)那样将入射点向左移动，出射点向右移动，折射角2比实际的折射角2大，从n可以看出，折射率变小。 (3)如图(3)所示，测量的入射角不受影响，但因为折射角比实际的折射角大，所以测量的折射率很小。 答案： (1)不变(2)偏小(3)偏小，【例1 )如图实-13-5所示，某同学用销法测定了一半圆形玻璃砖

5、的折射率。 在与平坦的白纸垂直的面上插入销P1、P2来决定入射光线，使中心o透过，在与玻璃砖(图中实线部分)的相反侧垂直的面上插入销P3，以P3遮挡P1、P2的像的方式连接OP3，图中MN与边界面对称，虚线半圆与玻璃砖对称(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，则为了容易理解玻璃砖的折射率，要用尺度来测量，线、折射光线和圆的交点、AB、CD要去除。 (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，则为了容易理解玻璃砖的折射率，要用尺度来测量，线、折射光线和圆的交点、AB、CD要去除。 (1)如果将ab的长度设为l1，将AO

6、的长度设为l2，将CD的长度设为l3，将DO的长度设为l4，则为了容易理解玻璃砖的折射率，按比例测量的话，就要插入引脚P3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

7、_ _2)该同学在插入销P3之前错误地将玻璃砖以o为中心顺时针旋转少许角度，从而测量了在用插销法测量玻璃折射率的实验中，甲、乙、丙三个同学在纸上画的界面aa、bb与玻璃砖的位置的关系分别用图-13-6、和表示。 其中，甲、丙同学使用矩形玻璃砖，乙同学使用梯形玻璃砖。 他们的其他操作都正确，以aa、bb为接口画出光路图。 与真值相比，甲的同学测量的折射率为_ (填写“大”、“小”或“不变”以下)。 乙先生测量的折射率与真正的值相比. 丙测得的折射率与真值相比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _，甲的同学测得的折射率与真值相比为_ _ _ _ _ _ _ _ _。 乙先生测量的折射率与真正的值

8、相比. 丙测得的折射率与真值相比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _，甲的同学测得的折射率与真值相比为_ _ _ _ _ _ _ _ _。 乙先生测量的折射率与真正的值相比. 丙测得的折射率与真值相比为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _，甲的同学测得的折射率与真值相比为_ _ _ _ _ _ _ _ _。 乙先生测量的折射率与真正的值相比. 与真值相比，丙测量的折射率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，【例3】(2011龙岩模拟)小明设计了用刻度测量半圆形玻璃砖的折射率的实验(图实-13-7所示)

9、，但主要步骤是a .刻度b .先把白纸固定在板上，把玻璃砖水平放在白纸上，用笔画出玻璃砖的边界，除去玻璃砖，标示玻璃砖的中心o、直径AB、AB的法线OC。 c .把玻璃砖放回白纸的原处，把长MN放在a点上，与直径AB垂直放置。 d .调节激光，使PO光线从玻璃砖的圆弧面沿半径方向朝向中心o，在长MN的左右两端出现亮点，记载左侧亮点到a点的距离x1、右侧亮点到a点的距离x2。 (1)小明使用实验数据计算玻璃折射率的公式n=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _，c .将玻璃砖放回白纸上，长MN接触a点，垂直于直径AB放置。 d .调节激光，使PO光线从玻璃砖的圆弧面沿半径方向朝向中心o，

10、在长MN的左右两端出现亮点，记载左侧亮点到a点的距离x1、右侧亮点到a点的距离x2。 (1)小明使用实验数据计算玻璃折射率的公式n=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _在a.boc的范围内，如果改变

11、入射光PO的入射角，则在直尺MN上只出现一个亮点b。 从左侧亮点到a点的距离x1一定比从右侧亮点到a点的距离x2 C小。 从左侧亮点到a点的距离x1一定比从右侧亮点到a点的距离x2 D大。 为了增大从左侧亮点到a点的距离x1，必须减小入射角。 (2)关于上述实验，如下正确地说。 _ _ _ _。 在a.boc的范围内，如果改变入射光PO的入射角，则在直尺MN上只出现一个亮点b。 从左侧亮点到a点的距离x1一定比从右侧亮点到a点的距离x2 C小。 从左侧亮点到a点的距离x1一定比从右侧亮点到a点的距离x2 D大。 为了增大从左侧亮点到a点的距离x1，必须减小入射角1 .某同学进行“测量玻璃的折射

12、率”实验时，用他测量的多组人的折射率I和折射率r制作sini-sinr图像，如实-13-9所示a .他做实验时，光从空气入射到玻璃上时的折射现象b .玻璃的折射率为0.67 C .玻璃的折射率为1.5的研究d .玻璃临界角的正弦值为0.67， 1、1 .某同学做“测量玻璃折射率”实验时，用他测量的多组人的射角I和折射角r制作sini-sinr图像，如实-13-9，以下的判断正确的是() a .他做实验时，光从空气入射到玻璃上时的折射现象b .玻璃的折射率为0.67 C .玻璃的折射率为1.5，得知可以训练，d .玻璃临界角的正弦值为0.67，2 .如图实-13-10所示，玻璃的折射率P2和P3

13、、P4间距离适当地大，可以提高精度P1、P2和P3、P4间的距离小，可以提高精度的入射角I适当地大，可以提高精度，入射角过大，入射光线在玻璃砖的内表面全反射，不能进行实验的P1， P2的间距和入射角的大小与实验的精度无关，A. B. C. D .入射角过大的入射光线在玻璃砖的内面全反射，P1、P2的间隔和入射角的大小与实验的精度无关，A. B. C. D .3 .有同学用大头针法测定玻璃砖的折射率，他的但是，他处理实验记录时发现玻璃砖的两个界面aa和bb不平行。 (A.AO和OB的直线平行B.AO和OB的直线不平行c .测得的折射率大d .测得的折射率不受影响.3.某同学用别针法测玻璃砖的折射

14、率，他的实验方法和操作步骤没错。 但是，他处理实验记录时发现玻璃砖的两个界面aa和bb不平行。 于是，() A.AO和OB直线平行的B.AO和OB的直线不平行的c .测量的折射率变大d .测量的折射率不受影响，4 .在某学校进行了研究性学习，某研究小组根据光学知识设计了测量液体折射率的机器。 如图实-13-12所示，在一个圆盘上，通过其中心o的直径BC、EF为相互正交的2根。 半径OA中，在垂直盘面上插入两根销P1、P2，不改变位置。 每次测量时，将圆盘的下半部分垂直放入人的液体中，而且使液面和直径BC总是平坦，以EF为界面，在图中右上的区域观察P1、P2，在圆周EC的部分插入P3，P3遮挡P

15、1、P2的像。 同学们通过计算，预先在圆周EC的部分刻上折射率的值，可以根据P3插入的位置直接读取液体的折射率的值。 (2)在图中P3、P4这两个地方，对应的折射率大的是_ . (3)ao的延长线与k、k相交的地方对应的折射率为_。(AOF=30，OP3和OC之间的角度为30时，以P3刻的折射率值为_。 (2)在图中P3、P4这两个地方，对应的折射率大的是_ . (3)ao的延长线与k、k相交的地方对应的折射率为_。(AOF=30，OP3和OC之间的角度为30时，以P3刻的折射率值为_。(2)在图中P3、P4这两个地方，对应的折射率大的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . (3)a

16、o的延长线与k、k相交的地方对应的折射率为_。 (假设AOF=30，OP3和OC之间的角度为30，则以P3刻度的折射率值为_。 (2)在图中P3、P4这两个地方，对应的折射率大的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . (3)ao的延长线与k、k相交的地方对应的折射率为_。 (假设AOF=30，OP3和OC之间的角度为30，则以P3刻度的折射率值为_。 5.(2011济宁模拟)用“大头针法”测量透明半圆柱玻璃砖的折射率，o在玻璃截面的中心，入射光线垂直于玻璃砖的平面，图实-13-13所示的四个图中的P1、P2、P3和P4是四个学生实验别针的结果。 (1)这四幅图中没有错的是。 (2)在这四个图中，能比较正确地测量折射率的是 计算玻璃折射率的公式是。 (1)这四幅图中没有错的是。 (2)在这四个图中，能比较正确地测量折射率的是 计算玻璃折射率的公式是。 (1)这四幅图中没有错的是。 (2)在这四个图中，