(新课标)高考物理总复习第84课时测定玻璃的折射率(实验增分课)课件

1、第84课时测定玻璃的折射率（实验增分课）suw 0ONN0.1实验基础全知晓一、实验目的测定玻璃的折射率。2.学会用插针法确定光路。二、实验原理 如图所示，当光线AO】以一定的入射角弘穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AOi对应的出射光线O2B9从而求出折射光线O“2和折射角再根据sin出玻璃的折射率。三、实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器（或圆规）、三角板、铅笔。谨记部分器材用途被测物体大头针、三角板、铅笔确定光线通过玻璃砖的光路图量角器测定入射角和折射角实验步骤1.把白纸铺在木板上并用图钉固定。2.如图所示，在白纸上画一直线必'作为界面，过必上的一点O

2、画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入 射光线。3.把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与必重合,再用三角板画出玻璃砖的另一边方，O4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针Pi、P2o5. 从玻璃砖bb1 一侧透过玻璃砖观察大头针Pi、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被卩2的像挡住。再在加一侧插 上两枚大头针卩3、几，使卩3能挡住竹、巴的像，卩4能挡住尸3 本身及尸2的像。6. 移去玻璃砖，在拔掉Pl、P2、卩3、卩4的同时分别记下它们的位置，过卩3几作直线O' B交bZ于O'。连接O、of , OOf就是玻璃砖内的折射光线。ZAON为入射角,ZOf ONf为折射

3、角。7. 改变入射角，重复实验。五、数据处理1.计算法 用量角器测量入射角久和折射角2,并查出其正弦值sin血和sin乐 算出入射角不同时的幣，并取平均值。改变入射角01，测出对应的折射角弘，2. sin sin 02 图像法作sin 61-sin 02图像，由"=爲芳可知图像应2为过原点的直线，如图所示，其斜率为折射率。3.法”确定 sin 0!s sin 6>2,计算折射率以入射点。为圆心，以一定长度为半111径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO,于刃点，过E作NN'的垂线 过刃作的垂线0 Hf o如图所示,sin=|, sin 02=UOE=OEf=R,贝

4、！Isinsin 2EH Ef Hf,只要测出册、Ef Hf的长度就可以求出小六、误差分析1. 入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些。2. 入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。七、注意事项 1.实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、巴和几之间、巴与P3与少 之间距离要稍大一些。2.入射角弘不宜太大（接近90°）,也不宜太小（接近0）o太大：反射光较强，出射光较弱；太小：入射角、折射角测量 的相对误差较大。3. 操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。4.

5、实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。5.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5 cm以上，若宽度太小，则测量误差较大。N0.2常规考法掌握牢1.某同学利用“插针法”测定玻璃的折 ?大头针1射率，所用的玻璃砖两面平行。正确 操作后，作出的光路图及测出的相关 角度如图所示。(1) 此玻璃的折射率计算式为n=(用图中的弘、02表示)。(2) 如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃 砖来测量。解析：据题图可知入射角为（90。一如，折射角为（90。一血），则玻璃的折射率为sin(90°i) cos sin(90o-/92)=cos 02Q

6、（2）玻璃砖越宽，光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定，测量 结果越准确。故应选用宽度大的玻璃砖来测量。 答案狀大2. “测定玻璃的折射率”实验中，如图针A、B,在另一侧再竖直插两枚大头针C、Do在插入第四枚大头针D时，要使它挡住(2)某同学根据2计算玻璃的折射率，请在图中括号里标出要用的物理量及11、乙2。解析：（1）在插入第四枚大头针D时必须挡住C本身及A、的像，这样才能保证沿A、B的光线经过C、Do（2）作出光路图，以入射点O为圆心作半径为/的圆，可得111sin ir_L sinr-L2L2"如图所示。Li答案：（1）C本身及A、B的像（2）见解析图1113.用圆弧状玻璃砖做测

7、定玻璃折射率的实验时，先在白纸上 放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针 Pi、Pi，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使Pi的像 被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3 和几，使戸3挡住P1和卩2的像，几挡住戸3本身及P1和戸2 的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图 甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经过巴、卩2点 的入射光线。在图甲上补画出所需的光路。为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角i和折射角r,B C O甲 JVnsi0 0.2 0.4 0.6 0.8 sin r乙(3) 用所测物理量计算折射率的公式为=(4) 为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当(填“小一些”或“大一 些”)。(5) 多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率交点即光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作岀玻璃砖中的光路，如图所示。(2)连接O点与光线在AB上的入射点即法线，作出入射角i和折射角f如图所示。(3)由折射定律可得sin i wsinr°(4)为了保证能在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在 弧面AB的入射角应适当小一些，才不会使光线在弧面CD上 发生全反射。图像的斜率吃=需=，由题