2013屆高考物理 核心要點突破系列 第19章第五節(jié)《實驗：測定玻璃的折射率》課件 新人教版選修3-4

1、第五節(jié)實驗：測定玻璃的折射率第五節(jié)實驗：測定玻璃的折射率核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第五節(jié)第五節(jié)課前自主學案課前自主學案目標概覽目標概覽目標概覽目標概覽學習目標：學習目標：1.掌握測定玻璃折射率的原理掌握測定玻璃折射率的原理2學會插針法測定玻璃的折射率學會插針法測定玻璃的折射率重點難點：重點難點：1.折射光線的確定折射光線的確定2正確操作及減小誤差的方法正確操作及減小誤差的方法課前自主學案課前自主學案一、實驗目的一、實驗目的測定玻璃的折射率測定玻璃的折射率二、實驗原理二、實驗原理如圖如圖1951所示，當光線所示，當光線AO以一定入射角穿以一定入射角穿

2、過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射過兩面平行的玻璃磚時，通過插針法找出跟入射光線光線AO對應的出射光線對應的出射光線OB，從而確定了玻璃磚，從而確定了玻璃磚中的折射光線中的折射光線OO，量出入射角，量出入射角i和折射角和折射角r，根據(jù)，根據(jù)nsini/sinr算出玻璃的折射率算出玻璃的折射率圖圖1951三、實驗器材三、實驗器材玻璃磚，白紙，木板，大頭針，圖釘，量角器，玻璃磚，白紙，木板，大頭針，圖釘，量角器，三角板，鉛筆三角板，鉛筆四、實驗步驟四、實驗步驟1用圖釘把白紙固定在木板上用圖釘把白紙固定在木板上2在白紙上畫一條直線在白紙上畫一條直線aa作為界面，過作為界面，過aa上上的一點的

3、一點O畫出界面的法線畫出界面的法線NN，并畫一條線段，并畫一條線段AO作為入射光線作為入射光線3把長方形玻璃磚放在白紙上，并使其長邊與把長方形玻璃磚放在白紙上，并使其長邊與aa重合再畫出玻璃磚的另一邊重合再畫出玻璃磚的另一邊bb.4在在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.5從玻璃磚從玻璃磚bb一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向直到的像，調(diào)整視線的方向直到P1的像被的像被P2的像擋的像擋?。辉僭谧。辉僭赽b一側(cè)插上兩枚大頭針一側(cè)插上兩枚大頭針P3、P4，使，使P3能能擋住擋住P1、P2的像，的像，P4能擋住能擋住P1、P

4、2的像及的像及P3本本身身6移去玻璃磚，在拔掉移去玻璃磚，在拔掉P1、P2、P3、P4的同時分的同時分別記下它們的位置過別記下它們的位置過P3、P4作直線作直線OB交交bb于于O.連接連接O、O，OO就是玻璃磚內(nèi)折射光線就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向，的方向，AON為入射角為入射角i，OON為折射角為折射角r.7用量角器量出入射角用量角器量出入射角i和折射角和折射角r的度數(shù)，查出它的度數(shù)，查出它們的正弦值，并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里們的正弦值，并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里8用上述方法分別求出入射角是用上述方法分別求出入射角是15、30、45、60和和75時的折射角，查出入射角和折時的折射角，查出入射

5、角和折射角的正弦值記入表格里射角的正弦值記入表格里9算出不同入射角時算出不同入射角時sini/sinr的值，比較一下，看的值，比較一下，看它們是否接近一個常數(shù)求出幾次實驗中測得的它們是否接近一個常數(shù)求出幾次實驗中測得的sini/sinr的平均值，就是這塊玻璃的折射率的平均值，就是這塊玻璃的折射率五、注意事項五、注意事項1輕拿輕放玻璃磚時，手只能接觸玻璃磚的毛面或輕拿輕放玻璃磚時，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學面，嚴禁把玻璃磚當尺子棱，不能觸摸光潔的光學面，嚴禁把玻璃磚當尺子畫玻璃磚的另一邊畫玻璃磚的另一邊bb.2實驗過程中，玻璃磚在紙面上的位置不可移動實驗過程中，玻璃磚在紙面上

6、的位置不可移動3大頭針應豎直插在白紙上，插針大頭針應豎直插在白紙上，插針P1與與P2、P3與與P4的間距要適當大些，以減小確定光路方向時出的間距要適當大些，以減小確定光路方向時出現(xiàn)的誤差現(xiàn)的誤差4實驗時入射角不能太小實驗時入射角不能太小(接近零度接近零度)，否則會使，否則會使測量誤差加大；也不能太大測量誤差加大；也不能太大(接近接近90)，否則不，否則不易觀察到易觀察到P1、P2的像的像5由于要多次改變?nèi)肷浣侵貜蛯嶒灒匀肷渚€由于要多次改變?nèi)肷浣侵貜蛯嶒?，所以入射線與折射線要一一對應編號，以免混亂與折射線要一一對應編號，以免混亂6本實驗中如果采用的不是兩面平行玻璃磚，如本實驗中如果采用的不是

7、兩面平行玻璃磚，如采用三棱鏡，半圓形玻璃磚，只是出射光線和入采用三棱鏡，半圓形玻璃磚，只是出射光線和入射光線不平行，一樣可以測出折射率射光線不平行，一樣可以測出折射率核心要點突破核心要點突破圖圖1952圖圖1953課堂互動講練課堂互動講練實驗原理的理解實驗原理的理解圖圖1954用三棱鏡做測定玻璃折射率的用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和和P2，然，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被的像被P2擋住接著在眼睛所在的擋住接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針一

8、側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使，使P3擋住擋住P1、P2的像，的像，P4擋住擋住P3、P1和和P2的像的像，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡的輪廓如圖，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡的輪廓如圖1954所示所示(1)在本題的圖上畫出所需的光路；在本題的圖上畫出所需的光路；(2)為了測出三棱鏡玻璃的折射率，需要測量哪些為了測出三棱鏡玻璃的折射率，需要測量哪些物理量？在圖上標出它們；物理量？在圖上標出它們；(3)計算折射率的公式是計算折射率的公式是n_.【解析解析】(1)如圖如圖1955所示，畫出過所示，畫出過P1、P2的入射光線交的入射光線交AC面于面于O，畫出通過，畫出通過P3、P4的出射的出射光線

9、交光線交AB面于面于O，則光線，則光線OO為在三棱鏡中的折為在三棱鏡中的折射光線射光線圖圖1955【點評點評】解決此題的關(guān)鍵是對實驗原理的透徹解決此題的關(guān)鍵是對實驗原理的透徹理解理解 .本題是本實驗的變通實驗，器材的形狀變化，本題是本實驗的變通實驗，器材的形狀變化，實質(zhì)不變，操作過程不變實質(zhì)不變，操作過程不變有關(guān)實驗誤差的問題有關(guān)實驗誤差的問題某同學用插針法測定玻璃磚的折射率他的某同學用插針法測定玻璃磚的折射率他的實驗方法和操作步驟正確無誤，但他處理實驗記錄實驗方法和操作步驟正確無誤，但他處理實驗記錄時發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個光學面時發(fā)現(xiàn)玻璃磚的兩個光學面aa與與bb不平行，如圖不平行，如圖1956所示則所示則()A. AO與與OB兩條直線平行兩條直線平行BAO與與OB兩條直線不平行兩條直線不平行C他測出的折射率偏大他測