人教版(新教材)高中物理選擇性必修1教學設計1：實驗：測量玻璃的折射率教案

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊PAGEPAGE1實驗：測定玻璃的折射率課題實驗：測定玻璃的折射率單元4學科物理年級高二教材分析教材通過一個測量玻璃折射率的實驗和例題來落實折射率公式的應用，加深對折射率公式的理解。教學目標與核心素養(yǎng)物理觀念：知道測量玻璃的折射率的原理、方法和步驟?？茖W思維：學會用不同方法計算玻璃的折射率?？茖W探究：會確定入射光線、折射光線、入射角及折射角,通過實驗測定玻璃的折射率?？茖W態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)用物理實驗探究科學問題的方法，養(yǎng)成細心嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。重點實驗原理。難點誤差分析，會通過實驗測定玻璃的折射率。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課什么叫介質(zhì)的折射率？如何設計實驗進行測量？（討論：要測哪些量？）講授新課一、折射率的測定實驗：測定玻璃的折射率。原理：如圖所示,通過插針法找出跟入射光線對應的出射光線,從而找出折射光線和折射角θ2,再根據(jù)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)求出玻璃的折射率。討論1：本次實驗需要哪些器材？木板、白紙、玻璃磚、大頭針、量角器、刻度尺、鉛筆。討論2、簡述主要的實驗步驟1、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。2、把長方形玻璃磚放在白紙上,并使其長邊與aa'重合,再用刻度尺畫出玻璃磚的另一邊bb'。3、在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2。4、從玻璃磚bb'一側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。5、移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時分別記下它們的位置,過P3、P4作直線O'B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,∠O'ON'為折射角。6、改變?nèi)肷浣?重復實驗。討論3、本實驗有哪些注意事項？1.實驗時,應盡可能將大頭針豎直插在紙上,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θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。當θ1太大時,反射光較強,出射光較弱;當θ1太小時,入射角、折射角測量的相對誤差較大。3.操作時,手不能觸摸玻璃磚的光潔光學面,更不能把玻璃磚界面當作尺子畫界線。4.實驗過程中,玻璃磚與白紙的相對位置不能改變。5.玻璃磚應選用寬度較大的,宜在5cm以上,若寬度太小,則測量誤差較大。討論4、如何進行數(shù)據(jù)處理①計算法用量角器測量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。算出不同入射角時的sinθ1/sinθ2,并取平均值。②作sinθ1-sinθ2圖像改變不同的入射角θ1,測出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2圖像,由n=sinθ1/sinθ2,可知圖像應為直線,如圖所示,其斜率為玻璃的折射率。討論5、怎樣可以減小誤差？1、入射光線、出射光線確定的準確性造成誤差,故在入射側和出射側所插兩枚大頭針的間距應大一些。2、入射角和折射角的測量造成誤差。入射角應適當大一些,可以減小測量的相對誤差。學生結合折射率的概念，自主設計實驗，探究測量折射率的方法。掌握科學處理實驗數(shù)