人教版(新教材)高中物理选择性必修1教学设计1：实验：测量玻璃的折射率教案

人教版（新教材）高中物理选择性必修第一册PAGEPAGE1实验：测定玻璃的折射率课题实验：测定玻璃的折射率单元4学科物理年级高二教材分析教材通过一个测量玻璃折射率的实验和例题来落实折射率公式的应用，加深对折射率公式的理解。教学目标与核心素养物理观念：知道测量玻璃的折射率的原理、方法和步骤。科学思维：学会用不同方法计算玻璃的折射率。科学探究：会确定入射光线、折射光线、入射角及折射角,通过实验测定玻璃的折射率。科学态度与价值观：培养用物理实验探究科学问题的方法，养成细心严谨的科学态度。重点实验原理。难点误差分析，会通过实验测定玻璃的折射率。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课什么叫介质的折射率？如何设计实验进行测量？（讨论：要测哪些量？）讲授新课一、折射率的测定实验：测定玻璃的折射率。原理：如图所示,通过插针法找出跟入射光线对应的出射光线,从而找出折射光线和折射角θ2,再根据n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)求出玻璃的折射率。讨论1：本次实验需要哪些器材？木板、白纸、玻璃砖、大头针、量角器、刻度尺、铅笔。讨论2、简述主要的实验步骤1、在白纸上画一直线aa'作为界面,过aa'上的一点O画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入射光线。2、把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa'重合,再用刻度尺画出玻璃砖的另一边bb'。3、在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。4、从玻璃砖bb'一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住。再在bb'一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P3本身及P1、P2的像。5、移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线O'B交bb'于O'。连接O、O',OO'就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角,∠O'ON'为折射角。6、改变入射角,重复实验。讨论3、本实验有哪些注意事项？1.实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O'之间距离要稍大一些。2.入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。当θ1太大时,反射光较强,出射光较弱;当θ1太小时,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作尺子画界线。4.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5cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。讨论4、如何进行数据处理①计算法用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2。算出不同入射角时的sinθ1/sinθ2,并取平均值。②作sinθ1-sinθ2图像改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2图像,由n=sinθ1/sinθ2,可知图像应为直线,如图所示,其斜率为玻璃的折射率。讨论5、怎样可以减小误差？1、入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。2、入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。学生结合折射率的概念，自主设计实验，探究测量折射率的方法。掌握科学处理实验数