2011高三物理一輪復(fù)習 14.3 實驗：測定玻璃的折射率精品課件

第3課時實驗：測定玻璃的折射率三、實驗器材玻璃磚、木板、白紙、圖釘、大頭針、量角器、三角板、鉛筆．四、實驗步驟1．如右圖所示，將白紙用圖釘按在繪圖板上，先在白紙上畫出一條直線aa′作為______，過aa′上的一點O畫出界面的法線MN，并畫一條線段AO作為__________．界面入射光線2．把平行玻璃磚平放在白紙上，使它的長邊跟________對齊，畫出玻璃磚的另一條長邊_______.3．在線段____上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，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擋住．再在觀察的這一側(cè)依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置．a(chǎn)a′bb′AO4．移去玻璃磚連接P3、P4并延長交bb′于O′，連接OO′即為_________，入射角θ1＝∠AOM，折射角θ2＝∠O′ON.5．用量角器測出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數(shù)據(jù)填入表格中．6．改變?nèi)肷浣铅?，重復(fù)實驗步驟，列表記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)．折射光線3．單位圓法：在不使用量角器的情況下，可以用單位圓法．(1)以入射點O為圓心，以一定長度R為半徑畫圓，交入射光線OA于E點，交折射光線OO′于E′點，過E作NN′的垂線EH，過E′作NN′的垂線E′H′.如右圖所示．二、注意事項1．玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的．2．大頭針要插得豎直，且間隔要大些．3．入射角不宜過大或過小，一般在15°～75°之間．4．玻璃磚的折射面要畫準，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線．5．實驗過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變．一、實驗步驟的考查及創(chuàng)新一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)．現(xiàn)要測定此玻璃的折射率，給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器．實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直．在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表示另一表面，如上圖所示．然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖)．用P1、P2的連線表示入射光線．(1)為了測量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4?試在題圖中標出P3、P4的位置．(2)然后，移去玻璃磚與大頭針．試在題圖中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角θ1與折射角θ2，簡要寫出作圖步驟．_________________________________.(3)寫出用θ1、θ2表示的折射率公式為n＝_________________________________.【解析】

(1)在bb′一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb′折射，aa′反射，再經(jīng)bb′折射)的像，在適當?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如上圖所示．【答案】

見解析二、用非平行玻璃磚做實驗測折射率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，在棱鏡的一側(cè)插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2擋?。又谘劬λ诘囊粋?cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示．(1)在本題的圖上畫出所需的光路；(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是________________________________，在圖上標出它們；(3)計算折射率的公式是n＝________.【解析】

(1)如右圖所示，畫出通過P1、P2的入射光線，交AC面于O，畫出通過P3、P4的出射光線交AB面于O′.則光線OO′就是入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線．【答案】

見解析(高考廣東卷)如右圖所示，畫有直角坐標系Oxy的白紙位于水平桌面上．M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標原點，直邊與x軸重合，OA是畫在紙上的直線，命題研究P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負方向的夾角，只要直線OA畫得合適，且P3的位置取得正確，測得角α和β，便可求得玻璃的折射率．某學(xué)生在用上述方法測量玻璃的折射率，在他畫出的直線OA上豎直插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y＜0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是____________．若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是________________．若他已正確地測得了α、β的值，則玻璃的折射率n＝______.【答案】

見解析插針法測定玻璃磚折射率實驗的關(guān)鍵是，通過確定入射光線、折射光線，進而確定入射角、折射角，根據(jù)折射定律求解折射率．本實驗的原理與課本實驗相同，只是改變了玻璃磚的形狀．(2006年高考江蘇卷)在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa′、bb′與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖中①、②和③所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚．他們的其他操作均正確，且均以aa′、bb′為界面畫光路圖．則(1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“