高考物理一輪總復習魯科課件：第十二章實驗十三

實驗十三測定玻璃的折射率第十二章光電磁波相對論知識要點歸納實驗目的1.測定玻璃的折射率.2.學會用插針法確定光路.實驗原理圖12－4－1實驗器材玻璃磚、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器(或圓規(guī))、三角板、鉛筆.過程分析導引實驗步驟1.把白紙用圖釘釘在木板上.圖12－4－22.在白紙上畫出一條直線aa′作為界面,畫一條線段AO作為入射光線,并過O點畫出界面aa′的法線NN′(如圖12－4－2所示).3.把長方形的玻璃磚放在白紙上,使它的一條邊跟aa′對齊,并畫出玻璃磚的另一界面bb′.4.在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.5.在玻璃磚的bb′一側豎直地插上大頭針P3,用眼睛觀察調整視線,使P3能同時擋住P1和P2的像.6.同樣地在玻璃磚的bb′一側再豎直地插上大頭針P4,使P4能擋住P3本身和P1、P2的像.7.記下P3、P4的位置,移去玻璃磚和大頭針,過P3、P4引直線O′B與bb′交于O′點,連接OO′,OO′就是玻璃磚內的折射光線的方向,入射角i＝∠AON,折射角r＝∠O′ON′.8.用量角器量出入射角i和折射角r的度數(shù).9.從三角函數(shù)表中查出入射角和折射角的正弦值,記入自己設計的表格里.10.用上面的方法分別作出入射角是30°、45°、60°時的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把這些數(shù)據(jù)也記在表格里.數(shù)據(jù)卷處理注意伯事項1.實驗搬時,應盡尼可能時將大儀頭針裂豎直偷插在承白紙句上,且P1和P2之間恐、P3和P4之間眠、P2與O、P3與O′之間懲距離陶要稍眾大一呆些.2.入射南角i不宜綢太大(接近90虧°)偉,也不咽宜太扒小(接近0°村).太大學：反搜射光晴較強,出射扎光較善弱;太小股：入尼射角弦、折秧射角穿測量倡的相購對誤鮮差較臉大.3.操作據(jù)時,手不小能觸端摸玻湊璃磚采的光貞潔光煩學面,更不究能把詢玻璃畝磚界彼面當驢尺子深畫界訴線.4.實驗軌過程閱中,玻璃唱磚與倉白紙致的相蛋對位帖置不寨能改肥變.5.玻璃喇磚應師選用之寬度家較大眉的,宜在5勾cm以上,若寬隙度太荷小,則測撥量誤刊差較異大.誤差悔分析1.入射控光線鞭、出耀射光刪線確產(chǎn)定的變準確大性造協(xié)成誤蠻差,故入取射側巾、出優(yōu)射側廁所插略兩枚肢大頭途針間隙距應箱大一哈些.2.入射薄角和飾折射載角的蛋測量扮造成鉤誤差,故入辜射角山應適唐當大杯些,以減室小測眨量的謊相對首誤差.實驗典例探究題型1基本示實驗艙原理廉、方滔法步桐驟的亂考查(2咬01截2·浙江莖杭州可模擬)一塊哈玻璃敢磚有屈兩個袖相互摘平行錢的表修面,其中賠一個例表面柜是鍍痕銀的(光線傲不能廈通過認此表增面).現(xiàn)要角測定維此玻襯璃的享折射啟率.給定典的器踏材還歪有：例1白紙逐、鉛柜筆、屈大頭竿針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶琴有刻留度的魚直角課三角隔板、新量角形器.實驗撒時,先將蠻玻璃羞磚放液到白用紙上,使上青述兩郊個相癢互平府行的停表面劣與紙?zhí)斆娲箓?在紙貧上畫澡出直旦線aa′和bb′,aa′表示就鍍銀她的玻團璃表刷面,bb′表示例另一液表面,如圖丘所示.然后,在白董紙上區(qū)豎直土插上戰(zhàn)兩枚逢大頭烤針P1、P2(位置仆如圖12－4－5)梢.用P1、P2的連襯線表雞示入庸射光伏線.圖12－4－5(1考)為了畢測量躍折射匆率,應如鍬何正嘩確使管用大覆頭針P3、P4?試在校題圖崇中標徐出P3、P4的位畜置.(2醒)然后,移去祖玻璃已磚與向大頭郊針.試在睛題圖趣中通派過作原圖的矩方法竊標出軍光線愁從空宅氣到曬玻璃艇中的度入射聲角i與折堅射角r.簡要饑寫出限作圖咬步驟.(3拿)寫出能用i、r表示繳的折瞞射率答公式求為n＝__哈__解__烈__春.【解析】圖12－4－6(1拘)在bb′一側榜觀察P1、P2(經(jīng)bb′折射藝、aa′反射,再經(jīng)bb′折射怨后)的像,在適慶當?shù)奶J位置搶插上P3,使得P3與P1、P2的像醋在一毫條直訂線上,即讓P3擋住P1、P2的像;再插嬸上P4,讓它疤擋住P2(或P1)的像鉛和P3.P3、P4的位耳置如輪圖12－4－6.(2春)①過P1、P2作直睜線與bb′交于O;②過P3、P4作直脆線與bb′交于O′;③利辨用刻衫度尺難找到OO′的中膽點M;④過O點作bb′的垂暑線CD,【答案】見解斑析【規(guī)律朵總結】注重悲對實響驗基芒本原棟理、死基本怨技能皆和方挑法的懶考查,一直遙是高般考命仰題的溜根本紀原則.因此,理解等并熟雪練掌棋握實裙驗的娃原理昂、方坊法,是學魯生做捷好實啄驗和弦備考團的重女中之議重.另外,在數(shù)馬據(jù)處輸理上,可將械正弦動之比蘭轉化服為線渡段長煤度之豆比,使數(shù)擦據(jù)處雹理變剖得簡澇單而膛準確.題型2實驗炎數(shù)據(jù)膛處理每和誤桐差分挖析圖12－4－7在利頁用插探針法亡測定批玻璃像磚折陜射率剃的實曠驗中分：例2(1掘)甲同浸學在溉紙上燙正確另畫出屬玻璃轉磚的畢兩個執(zhí)界面aa′和bb′后,不小憐心碰墨了玻基璃磚粥使它溉向aa′方向惹平移格了少宴許,如圖12－4－7所示.則他核測出鎖的折提射率麗值將__寧__榮__扣__擔__債(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);(2誰)乙同俱學在容畫界療面時,不自羽覺地話將兩全界面aa′、bb′間距惑畫得技比玻仰璃磚歌寬度炕大些,如圖12－4－8所示,則他很測得幻玉折射蘆率__罩__堂__鍋__蠻__斑(選填“偏大”、“偏小”或“不變”).圖12－4－8【解析】(1覺)如圖12－4－9甲所慈示,甲同復學利曬用插蛾針法瓣確定甘入射辛光線浙、折灑射光疾線后,測得康的入挪射角豪和折柱射角拌都沒積有受堆到影飲響,因此到測得虧的折某射率應將不卡變.圖12－4－9(2聽)如圖填乙所運示,乙同煎學利欲用插睛針法擁確定毀入射紗光線疑和折策射光罩線后,測得純的入言射角臭不受場影響,但測朋得的奮折射桑角比膀真實脂值偏唉大,因此曬測得厲的折牧射率凈偏小.【答案】(1陪)不變(2甚)偏小【規(guī)律芒總結】折射敵率測板得準返確與炒否取偉決于踩所畫比光路皇所代殊表的鍵傳播蛋方向竭是否銜準確,相應剛地所渴測入躍射角兆及折菜射角盾是否謹準確,分析怠問題殖時抓周住了冰這個削基本蟲原則,也就乒找到騰了分思析問呀題的跳正確滲途徑.題型3創(chuàng)新桶實驗學校膠開展芝研究陜性學搶習,某研倚究小瓦組的糕同學就根據(jù)憶所學慰的光紛學知均識,設計窯了一繳個測騰量液低體折稠射率框的儀踩器,如圖12－4－10所示.在一仿圓盤撈上,過其似圓心O作兩戚條互捧相垂?jié)h直的睜直徑BC、EF,在半犧徑OA上,例3垂直茫盤面暈插下緩兩枚艘大頭念針P1、P2并保逢持P1、P2位置蛛不變,每次圈測量黎時讓扣圓盤根的下載半部揀分豎稍直進落入液暈體中,而且察總使抄得液薪面與觀直徑BC相平,EF作為埋界面慌的法服線,而后茄在圖煙中右勺上方作區(qū)域鐮觀察P1、P2的像,并在國圓周雜上插腳上大隆頭針P3,使P3正好悉擋住P1、P2,同學款們通臨過計悔算,預先們在圓架周EC部分說刻好帆了折俊射率勸的值,這樣捎只要遞根據(jù)P3所插嫩的位懷置,就可亮直接挨讀出魂液體料折射鳴率的辮值,則：圖12－4－10(1德)若∠AO尼F＝30梢°,OP3與OC的夾令角為30萌°,則P3處所階對應擋的折璃射率據(jù)的值填為__追__垂__養(yǎng)__味.(2枕)圖中P3、P4兩位京置哪左一處涂所對店應的友折射恒率值衡大？答：__辰__哄__著__篇.(3叫)作AO的延禿長線海交圓峰周于K,求K處所藍對應窩的折勒射率乳值應料為__脂__才__禾__