2017年高考一轮 13.6《实验 测定玻璃的折射率》ppt课件

2017年高考一轮 13.6《实验 测定玻璃的折射率》ppt课件内容摘要：

1、课标版 物理 第 6讲 实验 ： 测定玻璃的折射率 实验目的 实验原理 如图所示 ,当光线 1穿过两面平行的玻璃砖时 ,通过插针 法找出跟入射光线 B,从而确定折射光线 折射 角 2,再根据 n= 或 n= 算出玻璃的折射率。 12 实验器材 玻璃砖、白纸、木板、大头针 (四枚 )、图钉 (四枚 )、量角器 (或圆规 )、三 角板 (或直尺 )、铅笔。 实验步骤 为界面 ,过 的一点 N,并 画一条线段 并使其长边与 合 ,再用直尺画出玻璃砖 的另一边 1、 侧透过玻璃砖观察大头针 调整视线的方向直 到 2的像挡住。 再在 侧插上两枚大头针 1、 3本身及 在拔掉 置 ,过 B交 O。 连接 O、 2、 O,是玻璃砖内折射光线 的方向。 O折射角。 重复实验。 数据处理 用量角器测量入射角 1和折射角 2,并查出其正弦值 1和 2。 算出不同入射角时的 值 ,并取平均值。 12 1 2图像 改变不同的入射角 1,测出不同的折射角 2,作 1 2图像 ,由 n= 可知图像应为直线 ,如图所示 ,其斜率为折射率。 3.“单位圆法”确定 1、 2,计算折射率 n 1为圆心 ,以一定长度 交入射光线 点 ,交折射 光线 过 N,过 N,如图所示 ,则 1 = , 2= ,又 Q=R,则 n= = ,只要用刻度尺测出 的长度就可以求出 n。 N 12N注意事项 应尽可能将大头针竖直插在纸上 ,且 2之间 3、、 4之间、 O、 之间距离要稍大一些。 1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、折射角测量的误差较大。 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 边界线。 玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 宜在 5 若宽度太小 ,则测量误差较大。 误差分析 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。 故入射角应适当大些 ,以减小测量的误差。 考点一 实验原理与操作 考点突破 典例 1 用三棱镜做测定玻璃折射率的实验 ,先在白纸上放好三棱镜 ,在棱 镜的一侧插上两枚大头针 2,然后在棱镜的 4、另一侧观察 ,调整视线 ,使 像被 接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针 1、 3本身和 纸上标出大头针位置和三棱镜 位置如图所示 : (1)在图上作出光路 ; (2)为了测出玻璃的折射率 ,需要测量的是 ,在图上标出它们 ; (3)计算折射率的公式是 n=。 答案 见解析 解析 (1)如图所示。 (2)需要测量的物理量有 :入射角 1,折射角 2,见图。 (3)n= ,用量角器量出 1、 2,查出 1、 2的值代入可求出 n。 12 2015北京理综 ,21(1)“测定玻璃的折射率”的实验中 ,在白纸上放好 玻璃砖 , 别是玻璃砖与空气的两个界面 ,如图 1所示。 在玻璃砖的 一侧插上两枚大头针 5、 2,用“ +”表示大头针的位置 ,然后在另一侧透 过玻璃砖观察 ,并依次插上大头针 4。 在插 4时 ,应使 (选填 选项前的字母 )。 1的像 2的像 1、 答案 C 1、 3本身和 故选 项 图 1 1用插针法测定玻璃的折射率的实验中 ,某同学操作步骤如下 : 用图钉将记录光路的白纸固定在平木板上 ; 手拿玻璃砖的毛面或棱 ,将其轻放在白纸上 ; 用铅笔环绕玻璃砖画出边界 在 选择一点 O,作为不同入射角的入射光线的共同入射点 ,画出入射 角 、 30、 45的入射光线 ; 用“插针法”分别得到各条入射光线的折射光线 ,观察时着重看大头针 的针帽是否在一条直线上 ,取下玻璃砖、大头针 ,连 6、线 ,得到折射光线 ,量出 各个折射角 r; 按公式分别计算 ,取三个值的算术平均值。 )以上步骤中有错误或不妥之处的是。 (2)应改正为。 答案 (1) (2)在中应先画出一条直线 ,把玻璃砖的一边与其重 合 ,再使直尺与玻璃砖的另一界面对齐 ,移动玻璃砖后再画另一边界线 ;在 中入射角要取 0以外的三组数据 ;在中大头针要竖直插牢 ,观察时看针 脚是否在同一条直线上 解析 在本题中步骤操作不当 ,不应该用玻璃砖代替直尺画两界面 、 这样很容易破坏玻璃砖的光学面。 步骤中入射角不应该取 0,这 样无法确定折射角。 步骤中 ,观察时应着重看大头针的针脚部分不应看 针帽部分是否在同一直线上。 考 7、点二 数据处理和误差分析 典例 2 某校开展研究性学习 ,某研究小组根据光学知识 ,设计了一个测液 体折射率的仪器。 如图所示 ,在一个圆盘上 ,过其圆心 直径 半径 垂直盘面插上两枚大头针 不变。 每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中 ,而且总使得液面与 直径 而后在图中右上方区域观察 圆 周 3,使 1、 学们通过计算 ,预先在圆周 分刻好了折射率的值 ,这样只要根据 就可以直接读出液体折 射率的值。 (1)若 0,0,则。 (2)图中 对应折射率大的是。 (3)做 ,。 答案 (1) (2) (3)1 解析 (1)根据折射定律有 n= ,题中 1= - 0,2= 0,所以 n= ( 8、2)在折射角相同的情况下 ,图中 3所对应的 所以 (3)因 A、 O、 入射角等于折射角 ,所以 为 1。 122同学利用“插针法”测定玻璃的折射率 ,所用的玻璃砖两面平行。 正确操作后 ,作出的光路图及测出的相关角度如图所示。 此玻璃的折射 率计算式为 n= (用图中的 1、 2表示 );如果有几块宽度大小不同 的平行玻璃砖可供选择 ,为了减小误差 ,应选用宽度 (填“大”或 “小” )的玻璃砖来测量。 答案 大 解析 根据折射率定义可知 n= =。 玻璃砖宽度大些 ,光线穿过时的侧移量就会大些 ,测量时误差会小些。 12290 )90 )12用插针法测定玻璃砖折射率的实验中 ,甲、乙、丙 9、三位同学在纸上 画出的界面 玻璃砖位置的关系分别如图、和所示 ,其中 甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖 ,乙同学用的是梯形玻璃砖。 他们的其他 操作均正确 ,且均以 界面画光路图 ,则 (1)甲同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或 “不变” )。 (2)乙同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或 “不变” )。 (3)丙同学测得的折射率与真实值相比。 答案 (1)偏小 (2)不变 (3)可能偏大、可能偏小、可能不变 解析 (1)用图测定折射率时 ,会导致玻璃中折射光线偏折小了 ,所以折 射角增大 ,折射率减小。 (2)用图测折射率时 ,只要操作正确 ,所测折射率与真实值相等 ,与玻璃砖 形状无关。 (3)用图测折射率时 ,因为界面 分在玻璃砖外侧 ,部分在内侧 ,故无法 确定折射光线偏折的大小 ,所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能 不变。