高三物理复习第十三章光学实验二测定玻璃的折射率省公开课一等奖新课获奖课件

1/27基础自主梳理2/27基础自主梳理3/27基础自主梳理4/27关键点研析突破5/27关键点研析突破6/27关键点研析突破7/27关键点研析突破8/271．(·海淀区期中测试)如图所表示，用三棱镜做测定玻璃折射率试验．先在白纸上放好三棱镜，在棱镜一侧插上两枚大头针Pl和P2，然后在棱镜另一侧观察，调整视线使Pl像被P2像挡住．接着在眼睛所在一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2像，P4挡住P3和P1、P2像，在纸上标出大头针位置和三棱镜轮廓如图所表示．

(1)在图上画出所需光路．(2)为了测出棱镜玻璃折射率，需要测量量是__________________________，在图上标出它们．(3)计算折射率公式是n＝______________．9/27解析：(1)如图所表示，画出经过P1、P2入射光线，交AC面于O，画出经过P3、P4出射光线交AB面于O′.连接OO′，则光线OO′就是入射光线P1P2在三棱镜中折射光线．10/27(2)在所画图上注明入射角θ1和折射角θ2，并画出虚线部分，方法一：用量角器量出θ1和θ2.方法二：用直尺测出线段EF、OE、GH、OG长度．方法三：以入射点O为圆心，以适当长R为为半径画圆，交入射光线于I，交折射光线(或折射光线延长线)于J，过I、J两点分别向法线NN′作垂线交法线于I′、J′点，用直尺量出II′和JJ′长)．(3)方法一：n＝；方法二：因为sin

θ1＝，sin

θ2＝则方法三：因为sin

θ1＝，sin

θ2＝则n＝11/27答案：(1)见自主解答图(画出经过P1、P2、P3、P4光线，包含在棱镜内那部分光路)(2)入射角θ1和折射角θ2(见自主解答图)(或线段EF、OE、GH、OG；或线段II′、JJ′)(3)12/27关键点研析突破例2(·盐城市三模)在用插针法测定玻璃砖折射率试验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出界面aa′、bb′与玻璃砖位置关系分别如图①、②和③所表示，其中甲、丙两同学用是矩形玻璃砖，乙同学用是梯形玻璃砖．他们其它操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图，则(1)甲同学测得折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．(2)乙同学测得折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．(3)丙同学测得折射率与真实值相比________________________________________________________________________13/27关键点研析突破思维导引

①测折射率所使用玻璃能是否必须为平行玻璃砖？②bb′边与玻璃砖没对齐主要是对光路图中哪个物理量测量有影响？③怎样判定折射率测量值与真实值之间差异？解析：(1)用图①测定折射率时，会造成玻璃中折射光线偏折小了，所以折射角增大，折射率减小．(2)用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关．(3)用图③测折射率时，因为界面bb′部分在玻璃砖外侧，部分在内侧，故无法确定折射光线偏折大小，所以测得折射率可能偏大、可能偏小、可能不变．14/27答案：(1)偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变感悟提升：不论是测量计算还是误差分析，都离不开试验原理，都必须从折射定律出发，寻找准确入射角和折射角，经过公式n＝进行分析15/27关键点研析突破16/27关键点研析突破17/27速效提升训练1．(·北京卷)“测定玻璃折射率”试验中，在白纸上放好玻璃砖，aa′和bb′分别是玻璃砖与空气两个界面，如图所表示．在玻璃砖一侧插上两枚大头针P1和P2，用“＋”表示大头针位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时，应使________(填选项前字母)．A．P3只挡住P1像B．P4只挡住P2像C．P3同时挡住P1、P2像

解析：试验中要使P3挡住P1、P2像，P4挡住P3和P1、P2像，A、B两项错误；C项正确．答案：C18/27速效提升训练19/27速效提升训练20/273．某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖折射率．开始玻璃砖位置如图中实线所表示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖直径边，然后使玻璃砖绕圆心O迟缓转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2像，且P2像挡住P1像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出_____________________________________________________________________，即可计算玻璃砖折射率．请用你测量量表示出折射率n＝________.21/27解析：光线指向圆心入射时不改变传输方向，恰好观察不到P1、P2像时发生全反射，测出玻璃砖直径边绕O点转过角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sin

θ＝1/n,得n＝1/sinθ.答案：玻璃砖直径边绕O点转过角度θ1/sinθ22/274．在“测定玻璃折射率”试验中(1)操作步骤以下：①先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质界面，过aa′上O点画出界面法线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，使它长边跟aa′对齐．③在线段AO上竖直地插上两枚大头针Pl、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2像．调整视线方向，直到P1像被P2挡住．再在观察这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2像，P4挡住P1、P2像和P3，记下P3、P4位置．④移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，测量出入射角θ1与折射角θ2，填入表格中．上述操作步骤中存在严重缺漏，应作补充是________________________________________________________________________23/27(2)(多项选择)试验中测出了多组入射角θ1与折射角θ2，并作出了sinθ1－sinθ2图象如图．则以下说法正确是________．A．试验时，光线是由空气射入玻璃B．玻璃折射率为0.67C．玻璃折射率为1.5D．玻璃临界角正弦值为0.6724/27解析：(1)步骤②中应在白纸上画出玻璃砖另一个界面bb′，步骤④中应经过P3、P