2020版高考物理復(fù)習(xí)課件：實(shí)驗(yàn)測(cè)定玻璃的折射率(共22張)

1、實(shí)驗(yàn)18測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)18測(cè)定玻璃的折射率-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定玻璃的折射率。二、實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€AO1對(duì)應(yīng)的出射光線O2B,從而找出折射光線O1O2和折射角2,再根據(jù)n= 求出玻璃的折射率。-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3-三、實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、刻度尺、鉛筆。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.如圖所示,把白紙鋪在木板上。-3-三、實(shí)驗(yàn)器材-4-2.在白紙上畫一直線aa作為界面,過(guò)aa上的一點(diǎn)O畫出界面的法線NN,并畫一條線段AO作為入射光線。3.把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上,并使其長(zhǎng)邊與aa重合,再用刻度尺畫出玻璃磚的另一邊bb。4.在線段AO上豎直地插上兩枚

2、大頭針P1、P2。5.從玻璃磚bb一側(cè)透過(guò)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的像擋住。再在bb一側(cè)插上兩枚大頭針P3、P4,使P3能擋住P1、P2的像,P4能擋住P3本身及P1、P2的像。6.移去玻璃磚,在拔掉P1、P2、P3、P4的同時(shí)分別記下它們的位置,過(guò)P3、P4作直線OB交bb于O。連接O、O,OO就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向。AON為入射角,OON為折射角。7.改變?nèi)肷浣?重復(fù)實(shí)驗(yàn)。-4-2.在白紙上畫一直線aa作為界面,過(guò)aa上的一點(diǎn)O-5-五、數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算法用量角器測(cè)量入射角1和折射角2,并查出其正弦值sin 1和sin 2。算出不同入射角時(shí)的 ,

3、并取平均值。2.作sin 1-sin 2圖象改變不同的入射角1,測(cè)出不同的折射角2,作sin 1-sin 2圖象,由n= 可知圖象應(yīng)為直線,如圖所示,其斜率為玻璃的折射率。-5-五、數(shù)據(jù)處理-6-3.輔助線段法利用刻度尺作輔助線,測(cè)出輔助線的長(zhǎng)度大小,求玻璃的折射率。-6-3.輔助線段法-7-4.單位圓法 -7-4.單位圓法 -8-六、誤差分析1.入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差,故在入射側(cè)和出射側(cè)所插兩枚大頭針的間距應(yīng)大一些。2.入射角和折射角的測(cè)量造成誤差。入射角應(yīng)適當(dāng)大一些,可以減小測(cè)量的相對(duì)誤差。-8-六、誤差分析-9-七、注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上,且P1

4、和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與O之間距離要稍大一些。2.入射角1不宜太大(接近90),也不宜太小(接近0)。當(dāng)1太大時(shí),反射光較強(qiáng),出射光較弱;當(dāng)1太小時(shí),入射角、折射角測(cè)量的相對(duì)誤差較大。3.操作時(shí),手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面,更不能把玻璃磚界面當(dāng)作尺子畫界線。4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變。5.玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的,宜在5 cm以上,若寬度太小,則測(cè)量誤差較大。-9-七、注意事項(xiàng)-10-典例(2018福建龍巖期中)在測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中:(1)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)插針的步驟如下(2)以通過(guò)P1、P2的直線與玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心,以某一適當(dāng)長(zhǎng)度R為半徑畫圓,與OA交

5、于A,與OO的延長(zhǎng)線交于C,如圖所示,過(guò)A、C分別作玻璃磚界面的法線MN的垂線,圖中B、D分別為垂足,用刻度尺量得AB=45 mm,CD=30 mm,則玻璃磚的折射率為。A.在表示入射光線的AO上插上大頭針P1、P2;B.通過(guò)玻璃磚觀察P2、P1,調(diào)整視線,直到P1的像被P2的像擋住;C.再觀察一側(cè)插上大頭針P3、P4,記下P3、P4的位置。這位同學(xué)在操作中有什么重要疏漏?-10-典例(2018福建龍巖期中)在測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)-11-(3)在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)一塊兩面平行的玻璃磚,用“插針?lè)ā闭页雠c入射光線對(duì)應(yīng)的出射光線,現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別做出如圖所示的四組插針結(jié)果。

6、從圖上看,肯定把針插錯(cuò)了的同學(xué)是。從圖上看,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是。-11-(3)在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)一塊兩面平行的玻-12-答案: (1)插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P1、P2、P3的像(2)1.5(3)丙丁解析: (1)這位同學(xué)在操作中的重要疏漏是:插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1和P2的像,P4擋住P1、P2、P3的像。-12-答案: (1)插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1和P2的像,P4-13-(3)作出光路圖如圖所示,可知丙圖出射光線與入射光線在同一直線上,肯定把針插錯(cuò)了。入射角和折射角較大,角度測(cè)量的相對(duì)誤差較小,計(jì)算出的折射率準(zhǔn)確度高,從圖上看,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度最高的同學(xué)是

7、丁。-13-(3)-14-1.(2018福建廈門)某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后,作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示。(1)此玻璃的折射率計(jì)算式為n=(用圖中的1、2表示)。(2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度(選填“大”或“小”)的玻璃磚來(lái)測(cè)量。-14-1.(2018福建廈門)某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻-15-解析:(1)光線由空氣射入玻璃的入射角i=90-1,折射角=90-2, 磚對(duì)光線的影響可知,玻璃磚寬度越大,側(cè)移量越大,折射角的測(cè)量誤差越小。-15-解析:(1)光線由空氣射入玻璃的入射角i=90-16-2

8、.(2018上海長(zhǎng)寧模擬)某同學(xué)為了測(cè)量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率,先在白紙上放好三棱鏡,在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,然后在棱鏡的右側(cè)觀察到P1和P2的像,當(dāng)P1的像恰好被P2的像擋住時(shí),插上大頭針P3和P4,使P3擋住P1、P2的像,P4也擋住P1、P2的像,在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示。-16-2.(2018上海長(zhǎng)寧模擬)某同學(xué)為了測(cè)量截面為正-17-(1)在圖上畫出對(duì)應(yīng)的光路。(2)為了測(cè)出三棱鏡玻璃材料的折射率,若以AB為分界面,需要測(cè)量的量是,在圖上標(biāo)出它們。(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計(jì)算公式是n=。(4)若在描繪三棱鏡輪廓的過(guò)程中,放置三棱鏡的位置

9、發(fā)生了微小的平移(移至圖中的虛線位置,底邊仍重合),若仍以AB為分界面,則三棱鏡玻璃材料折射率的測(cè)量值真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。-17-(1)在圖上畫出對(duì)應(yīng)的光路。-18-解析: (1)光路圖如圖所示。(2)若以AB為分界面,需要測(cè)量的量為入射角1、折射角2。(3)該三棱鏡玻璃材料的折射率的計(jì)算公式為(4)若在描繪三棱鏡輪廓的過(guò)程中,放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移,仍以AB為分界面,將入射光線與AB的交點(diǎn)和出射光線與BC的交點(diǎn)連接起來(lái),從而可知該連接線發(fā)生偏轉(zhuǎn),導(dǎo)致折射角變小,所以測(cè)量值比真實(shí)值大。-18-解析: (1)光路圖如圖所示。-19-3.(2018內(nèi)蒙古松山月考)某同學(xué)用圓柱形玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn),先在白紙上放好圓柱形玻璃磚,在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察,調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住,接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4,使P3擋住P1、P2的像,使P4擋住P3和P1、P2的像,在紙上標(biāo)出的大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖甲所示。-19-3.(2018內(nèi)蒙古松山月考)某同學(xué)用圓柱形玻璃磚-20-(1)在圖上畫出所需的光路。(2)為了測(cè)量出玻璃磚折射率,需要測(cè)量的物理量有(要求在圖上標(biāo)出)。(3)寫出計(jì)算折射率的公式n=。(4)如圖乙所示,將刻度尺直立在裝滿某種透明液