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1、,核心考點(diǎn)導(dǎo)學(xué),【了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?1測(cè)定玻璃的折射率 2學(xué)會(huì)用插針法確定光路,【知道實(shí)驗(yàn)器材】 玻璃磚、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器(或圓規(guī))、三角板、鉛筆 【熟習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟】 1把白紙鋪在木板上(如圖),2在白紙上畫一直線aa作為界面,過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,用筆記下另一邊所在直線上的兩點(diǎn)b、b. 4在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.,5從玻璃磚bb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
2、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,再用直尺畫出玻璃磚的另一邊bb;過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?fù)實(shí)驗(yàn),【細(xì)辨誤差分析】 1入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差,故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些 2入射角和折射角的測(cè)量造成誤差,故入射角應(yīng)適當(dāng)大些,以減小測(cè)量的相對(duì)誤差 【警惕注意事項(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(
3、接近90),也不宜太小(接近0)太大:反射光較強(qiáng),出射光較弱;太?。喝肷浣?、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)尺子畫界線 4實(shí)驗(yàn)過程中,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,考向案例研究,例12012濟(jì)南模擬在做測(cè)定玻璃折射率n的實(shí)驗(yàn)時(shí): (1)甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面ab和cd時(shí)不慎碰了玻璃磚使它向ab方向平移了一些,如圖甲所示,其后的操作都正確但畫光路圖時(shí),將折射點(diǎn)確定在ab和cd上,則測(cè)出的n值將_,(2)乙同學(xué)為了避免筆尖接觸玻璃面,畫出的ab和cd都比實(shí)際
4、界面向外側(cè)平移了一些,如圖乙所示,以后的操作均正確,畫光路圖時(shí)將入射點(diǎn)和折射點(diǎn)都確定在ab和cd上,則所測(cè)出的n值將_ (3)丙同學(xué)在操作和作圖時(shí)均無失誤,但所用玻璃磚的兩個(gè)界面明顯不平行這時(shí)測(cè)出的n值將_,(3)同樣可根據(jù)入射光線和出射光線確定玻璃磚內(nèi)折射光線,從而確定入射角和折射角,只要第二個(gè)界面不發(fā)生全反射即可,不過入射光線和出射光線不平行,如圖丙所示,(二)調(diào)用所學(xué)解題 (1)不變(2)偏小(3)不受影響 (三)同類提升演練 1在用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)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、和所示,其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的
5、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,甲同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不變”) 乙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比_(填“偏大”、“偏小”或“不變”) 丙同學(xué)測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比_,解析:用圖測(cè)定折射率,玻璃中折射光線偏轉(zhuǎn)大了,所以折射角增大,折射率減?。挥脠D測(cè)折射率時(shí),只要操作正確,與玻璃磚形狀無關(guān);用圖測(cè)折射率時(shí),無法確定折射光線偏折的大小,所以測(cè)得的折射率可大、可小、可不變 答案:偏小不變可能偏大、可能偏小、可能不變,例22010福建某同學(xué)利用“插針法”測(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
6、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_(填“大”或“小”)的玻璃磚來測(cè)量,(1)它從圓柱面射出時(shí)的出射角為多大? (2)若換用一束紅光同樣從A點(diǎn)射向該圓柱體,則它從圓柱體射出后在水平面上形成的光點(diǎn)在C點(diǎn)的哪側(cè)?,答案:(1)60(2)右側(cè),例32012龍巖模擬小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用刻度尺測(cè)半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)(如圖所示),他進(jìn)行的主要步驟是: A用刻度尺測(cè)玻璃磚的直徑AB的大小d. B先把白紙固定在木板上,將玻璃磚水平放置在白紙上,用筆描出玻璃磚的邊界,將玻璃磚移走,標(biāo)出玻璃磚的圓心O、
7、直徑AB、AB的法線OC.,C將玻璃磚放回白紙的原處,長(zhǎng)直尺M(jìn)N緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置 D調(diào)節(jié)激光器,使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O,并使長(zhǎng)直尺M(jìn)N的左右兩端均出現(xiàn)亮點(diǎn),記下左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)距離x1,右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2.則,(1)小明利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算玻璃折射率的表達(dá)式n_. (2)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)以下說法正確的是_ A在BOC的范圍內(nèi),改變?nèi)肷涔釶O的入射角,直尺M(jìn)N上可能只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn) B左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定小于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2 C左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定大于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2 D要使左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1增大,應(yīng)減小入射角,(2)當(dāng)入射角大于等于臨界角時(shí),發(fā)生全反射,則只有反射光線照射到MN上,所以MN上可能
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