高考物理三輪復(fù)習(xí)測定玻璃的折射率PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1高考物理三輪復(fù)習(xí)測定玻璃的折射率高考物理三輪復(fù)習(xí)測定玻璃的折射率二、實(shí)驗(yàn)原理 如圖實(shí)11所示，當(dāng)光線AO1以一定的入射角1穿過兩面平行的玻璃磚時(shí)，通過插針法找出跟入射光線AO1對應(yīng)的出射光線O2B，從而求出折射光線O1O2和折射角2，再根據(jù)n 或n 算出玻璃的折射率圖實(shí)11第1頁/共21頁三、實(shí)驗(yàn)器材 玻璃磚、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器(或圓規(guī))、三角板、鉛筆第2頁/共21頁四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖實(shí)12所示， 把白紙鋪在木板上2在白紙上畫一直線aa 作為界面，過aa上的 一點(diǎn)O畫出界面的法線NN， 并畫一條線段AO作為入射光線圖實(shí)12第3頁/共21頁3把長方形玻璃磚放在白紙上，并使

2、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的像第4頁/共21頁6移去玻璃磚，在拔掉P1、P2、P3、P4的同時(shí)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改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)第5頁/共21頁五、數(shù)據(jù)處理1計(jì)算法：用量角器測量入射角1和折射角2，并查出其 正

3、弦值sin1和sin2.算出不同入射角時(shí)的 并取平均值2作sin1sin2圖象：改變不同的 入射角1，測出不同的折射角2， 作sinsin2圖象，由n 可知 圖象應(yīng)為直線，如圖實(shí)13所示， 其斜率為折射率圖實(shí)13第6頁/共21頁3“單位圓法”確定sin1、sin2， 計(jì)算折射率n. 以入射點(diǎn)O為圓心，以一定長度 R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點(diǎn)， 交折射光線OO于E點(diǎn)，過E作NN 的垂線EH，過E作NN的垂線EH. 如圖實(shí)104所示，sin1 sin2 OEOER，則n 只要用刻度尺測出EH、EH的長度就可以求出n.圖實(shí)14第7頁/共21頁六、注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，

4、且P1和P2之間、 P3和P4之間、P2與O、P3與O之間距離要稍大一些2入射角1不宜太大(接近90)，也不宜太小(接近0) 太大：反射光較強(qiáng)，出射光較弱；太小：入射角、折射角 測量的相對誤差較大第8頁/共21頁3操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把 玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線4實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚與白紙的相對位置不能改變5玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5 cm以上，若寬度太小， 則測量誤差較大第9頁/共21頁七、誤差分析1入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差，故入射側(cè)、 出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些2入射角和折射角的測量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些， 以減小測量的相對誤差第10頁/共

5、21頁八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 本實(shí)驗(yàn)可用半圓形玻璃磚代替長方形玻璃磚，做法如下： 在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2，確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，作光路圖如圖實(shí)15所示則折射率n圖實(shí)15第11頁/共21頁第12頁/共21頁 如圖實(shí)16所示，用插針法測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中，以下各說法中正確的是 () AP1、P2及P3、P4之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度 BP1、P2及P3、P4之間的距離取得小些，可以提高準(zhǔn)確度圖實(shí)16第13頁/共21頁 C入射角1適當(dāng)大些可以提高準(zhǔn)確度 D入射角太大，折射光線會在玻璃磚的內(nèi)表面發(fā)

6、生全反射，使實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行 EP1、P2的間距，入射角的大小均與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度無關(guān)第14頁/共21頁 解題指導(dǎo)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中的入射光線和折射光線都是通過隔著玻璃磚觀察成一直線后確定的，大頭針相互間的距離太小，容易出現(xiàn)偏差，A正確、B錯(cuò)誤； 入射角適當(dāng)大些，相應(yīng)的折射角也增大，折射現(xiàn)象較明顯，容易測量些，C正確、E錯(cuò)誤；第15頁/共21頁 由于光通過玻璃磚時(shí)，各相關(guān)角度是互相制約著的，其出 射角恒等于入射角，而對于入射角的界面，光線是從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，折射角必小于入射角，當(dāng)入射角趨于最大值90，折射角也趨于最大值C，而對于出射的界面，在玻璃磚內(nèi)的折射光線的入射角最大值也只能為C，根據(jù)光路可逆原理，

7、出射角最大也趨于90，即始終能透過玻璃磚看到入射光線，D錯(cuò)答案 AC第16頁/共21頁 學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器，如圖實(shí)17所示在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，圖實(shí)17第17頁/共21頁在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變，每次測量時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑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(jì)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，就可直接讀出液體折射率的值，則：第18頁/共21頁 (1)若若AOF30，OP3與與OC的夾角為的夾角為30，則，則P3處所對應(yīng)處所對應(yīng)的折射率的值為的折射率的值為_(2)圖中圖中P3、P4兩位置，兩位置，_處所對應(yīng)的折射率值大處所對應(yīng)的折射率值大 (3)作作AO的延長線交圓周于的延長線交圓周于K，K處所對應(yīng)的折射率值應(yīng)為處所對應(yīng)的折射率值應(yīng)為_ 第19頁/共21頁 解題指導(dǎo)本題考查利用插針法測定液體的折射率和對折射率的理解 (1)根據(jù)折射定律n 題中16