高考物理復(fù)習(xí) 高效學(xué)習(xí)方略 實驗14 測定玻璃的折射率課件

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1、三、實驗器材一塊兩面平行的玻璃磚，白紙，木板一塊，大頭針(4枚)，量角器(或圓規(guī)、三角板)，刻度尺，鉛筆等四、實驗步驟1把白紙鋪在木板上，如圖所示 2在白紙上畫一直線aa作為界面，過aa上的一點O畫出界面的法線NN，并畫一條線段AO作為入射光線 3把長方形玻璃磚放在白紙上，并使其長邊與aa重合，再用直尺畫出玻璃磚的另一邊bb. 4在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2. 5從玻璃磚bb一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向直到P1的像被P2的像擋住再在bb一側(cè)插上兩枚大頭針P3、P4，使P3能擋住P1、P2的像，P4能擋住P3本身及P1、P2的像 6移去玻璃磚，在拔掉P1、

2、P2、P3、P4的同時分別記下它們的位置，過P3、P4作直線OB交bb于O.連接O、O，OO就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向AON為入射角，OON為折射角 7用量角器量出入射角和折射角的度數(shù)，查出它們的正弦值，并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里要點一實驗探究【例1】(2010福建理綜)某同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行正確操作后，作出的光路圖及測出的相關(guān)角度如圖所示 (1)此玻璃的折射率計算式為n_(用圖中的1、2表示) (2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度_(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量要點二實驗方法【例2】如圖所示，某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測

3、定半圓形玻璃磚的折射率，OA是畫在紙上的直線，他在直線OA適當(dāng)位置先后豎直插上P1、P2兩枚大頭針，如圖放上玻璃磚(如粗黑線所示)，然后插上P3、P4大頭針 (1)其中他確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是：_. (2)若該同學(xué)實驗操作規(guī)范準(zhǔn)確，其記錄的情況如圖所示該同學(xué)還用圓規(guī)做了一個以O(shè)為圓心，半徑與玻璃磚相同的半圓(如圖中虛線所示)請您幫這位同學(xué)算出玻璃磚的折射率，寫出必要的計算過程解析本小題考查用插針法測定玻璃折射率的實驗數(shù)據(jù)處理方法(1)透過玻璃磚看，P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像(2)如圖所示，由折射定律可得：【答案】見解析【規(guī)律方法】本題的核心是利用插針法測定玻璃的折射率，掌握

4、插針法的實驗方法是解決這類問題的關(guān)鍵.要點三實驗誤差分析【例3】在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，已在紙上畫出玻璃磚的界面aa、bb，實驗時不慎將玻璃磚向上平移了一些，其位置的關(guān)系如圖所示，他們的其他操作均正確，則測得的折射率與真實值相比()A偏大B偏小C不變D無法確定解析C光路圖如圖所示，在畫aa和bb中的折射光線時將畫成圖中的虛線，而折射角等于真實值，則測得的折射率與真實值相比不變 1某研究性學(xué)習(xí)小組在探究光的折射過程中，研究折射角與入射角之間的關(guān)系，當(dāng)光由空氣斜射入玻璃中時，測得實驗數(shù)據(jù)如下表：序號序號入射入射角角1折射折射角角21/2sin1/sin 212sin 1sin 2110

5、6.71.501.493.30.05722013.31.501.496.70.11233019.61.531.4910.40.16544025.21.591.5114.80.217序號序號入射入射角角1折射折射角角21/2sin1/sin 212sin 1sin 255030.71.631.5019.30.25666035.11.711.5124.90.29177038.61.811.5031.40.31688040.61.971.5139.40.334由此實驗數(shù)據(jù)可以初步得到的結(jié)論是()A在誤差允許范圍內(nèi)，入射角與折射角之比總是定值B在誤差允許范圍內(nèi)，入射角正弦與折射角正弦之比總是定值C在誤

6、差允許范圍內(nèi)，入射角與折射角之差總是定值D在誤差允許范圍內(nèi)，入射角正弦與折射角正弦之差總是定值【答案】B 2.某同學(xué)做“測定玻璃的折射率”實驗時，用他測得的多組入射角1與折射角2作出sin 1sin 2圖象如圖所示下列判斷中正確的是() A做實驗時，研究的是光線從空氣射入玻璃的折射現(xiàn)象 B玻璃的折射率為0.67 C玻璃的折射率為1.5 D玻璃臨界角的正弦值為0.67 3.某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器如圖所示，在一個圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF.在半徑OA上，垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測量時讓圓盤的下半

7、部分豎直進入液體中， 而且總使液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像同學(xué)們通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值在用此儀器測量液體的折射率時，下列說法正確的是() A大頭針P3插在M位置時液體的折射率值大于插在N位置時液體的折射率值 B大頭針P3插在M位置時液體的折射率值小于插在N位置時液體的折射率值 C對于任何液體，在KC部分都能觀察到大頭針P1、P2的像 D可能有一種液體，在KC部分觀察不到大頭針P1、P2的像 4.在“測定玻璃折射

8、率”的實驗中，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖所示當(dāng)光線由空氣射入玻璃磚時，則i和r中為入射角的是_；當(dāng)光線由玻璃磚射入空氣中時，臨界角的正弦值是_；由圖線可知玻璃磚的折射率是_【答案】i0.671.5 5某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計了一個測透明液體折射率的儀器，如圖所示在圓盤上作直徑BCEF，在半徑OA上垂直盤面插上兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，使直徑BC與液面重合然后在EC區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2.該同學(xué)在圓弧KC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可

9、直接讀出液體折射率的值，則： (1)若AOFCOP330，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為_ (2)若保持AOF30不變，則用該裝置能測量的最大折射率不超過_ 6.一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)現(xiàn)要測定此玻璃的折射率給定的器材有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器 實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直在紙上畫出直線aa和bb，aa表示鍍銀的玻璃表面，bb表示另一表面，如圖所示然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖)用P1、P2的連線表示入射光線 (1)為了測量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4? _ _. 試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置 (2)然后，移去玻璃磚與大頭針試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角1與折射角2，簡要寫出作圖步驟_ _. (3)寫出用1、1表示的折射率公式n_.解析(1)在bb一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb折射，aa反射，再經(jīng)bb折射后)的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2(或P1)的像和P3.P3和P4的位置如圖所示【答案】見解析