2011物理优化方案一轮复习：实验18_测定玻璃的折射率.ppt

随堂达标自测 点击进入 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 基础知识梳理 【实验目的】 　掌握测定折射率的方法，会测定玻璃的折射率． 【实验原理】 图14－4－1 基础知识梳理 　如图14－4－1所示，当光线AO以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而求出折射光线OO′和折射角 基础知识梳理 【实验器材】 　白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖． 【实验步骤】 1．把白纸铺在木板上(如图14－4－2)． 基础知识梳理 图14－4－2 基础知识梳理 2．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． 3．把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa′重合，再用直尺画出玻璃砖的另一边bb′. 4．在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2. 基础知识梳理 5．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． 基础知识梳理 6．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． 7．改变入射角，重复实验 一、数据处理 课堂互动讲练 图14－4－3 课堂互动讲练 课堂互动讲练 3.“单位圆法”确定sinθ1、sinθ2，计算折射率n 以入射点O为圆心，以一定长度R为半径画圆，交入射光线OA于E点，交折射光线OO′于E′点，过E作NN′的垂线EH， 课堂互动讲练 课堂互动讲练 二、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． 课堂互动讲练 三、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°)．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． 课堂互动讲练 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．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． 一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)．现要测定此玻璃的折射率．给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器． 高频考点例析 题型一 对实验原理和步骤的理解 例1 高频考点例析 图14－4－5 高频考点例析 实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直．在纸上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图14－4－5所示．然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图所示)．用P1、P2的连线表示入射光线． 高频考点例析 (1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？______.(试在题图中标出P3、P4的位置) (2)然后，移去玻璃砖与大头针．试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤． (3)写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n＝________. 高频考点例析 【解析】 图14－4－6 高频考点例析 (1)在bb′一侧观察P1、P2(经bb′折射、aa′反射，再经bb′折射后)的像，在适当的位置插上P3，使得P3与P1、P2的像在一条直线上，即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4，让它挡住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如图14－4－6所示． 高频考点例析 (2)①过P1、P2作直线与bb′交于O； ②过P3、P4作直线与bb′交于O′； ③利用刻度尺找到OO′的中点M； ④过O点作bb′的垂线CD，过M点作bb′的垂线与aa′相交于N，如图14－4－6所示，连接ON； ⑤∠P1OD＝θ1，∠CON＝θ2. 在做“测定玻璃的折射率”的实验时 (1)某同学在纸上正确画出玻璃的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖，使它向上平移了一些，如图14－4－7所示，其后的操作都正确．在画光路图时，将入射点和出射点分别确定在ab、cd上，则测出的折射率n将如何变化？ 高频考点例析 题型二