（浙江选考）高考物理一轮复习 实验15 测定玻璃的折射率课件-人教版高三全册物理课件.pptx

实验15测定玻璃的折射率一实验目的考点一实验原理与实验操作一、实验目的 三、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。四、实验步骤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。6.移去玻璃砖在拔掉P1、P2、P3、P4四枚大头针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径迹。∠AON为入射角∠O’ON’为折射角。7.改变入射角重复实验。五、数据处理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AO于P点交折射光线OO'于Q点过P作CD的垂线PN过Q作CD的垂线QN'如图所示则sinθ1= sinθ2= 又OP=OQ=R则n= = 只要用刻度尺测出PN、QN'的长度就可以求出n。六、注意事项七、误差分析考点一实验原理与实验操作(1)(多选)此后正确的操作步骤是。A.插上大头针P3使P3挡住P2的像B.插上大头针P3使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4使P4挡住P3的像D.插上大头针P4使P4挡住P1、P2的像和P3(2)正确完成上述操作后在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线如图乙、丙所示。能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图(填“乙”或“丙”)所测玻璃折射率的表达式n=(用代表线段长度的字母ED、FG表示)。解析(1)插P3、P4时正确的操作步骤是:插上大头针P3使P3挡住P1、P2的像;插上大头针P4使P4挡住P1、P2的像和P3。B、D正确。(2)设入射角为α折射角为β辅助圆半径为R根据折射定律有n= 。根据几何关系在图乙中有sinα= 、sinβ= ;在图丙中有sinα= sinβ= 可知能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图丙折射率n= = = 。方法技巧测量玻璃的折射率无论是使用平行玻璃砖、三棱镜还是使用圆柱形玻璃砖测量方法和测量结果都相同。如果测量时玻璃砖发生了微小移动则测量结果会出现偏差。变式1如图所示是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行则(1)出射光线与入射光线(填“仍平行”或“不再平行”)。(2)以入射点O为圆心以R=5cm长度为半径画圆与入射光线PO交于M点与玻璃中折射光线的延长线OQ交于F点过M、F点分别向法线作垂线量得MN=4.2cmFE=2.8cm则测得该玻璃的折射率为。答案(1)不再平行(2)1.5例2在“测定玻璃的折射率”实验中(1)某同学在画玻璃砖边界时操作如图甲所示请指出其不当之处:(写出一点即可)。(2)实验中已画好玻璃砖边界ab、cd后不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点如图乙所示其他操作正确则测得玻璃的折射率将(选填“变大”、“不变”或“变小”)。答案(1)用手触摸光学面(或拿玻璃砖当尺子用)(2)不变考点二实验数据处理与误差分析 (2)小时同学在插针时玻璃砖的位置如图1所示。根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点依据上述操作所测得的折射率(填“偏大”、“偏小”或“不变”)(3)小明同学经正确操作后在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3、P4AB和CD是描出的玻璃砖的两个边如图2所示请画出光路图。解析(1)本实验中入射角过大会导致反射光较强折射光较弱A错误;用铅笔贴着光学面画界面可能会损坏光学面B错误;求折射率可以通过画图将角度的正弦之比转化为对边之比C正确;在观察时应观察大头针的针尖D错误。(2)从题图1中可知玻璃砖发生倾斜则所测定的入射角和折射角都变大根据折射定律n= 两角度都变大根据数学知识可知n= <故测定的折射率偏小(3)连接P1、P2确定入射点连接P3、P4确定出射点再连接入射点和出射点并标上箭头。例4如图所示某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率OA是画在纸上的直线他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针如图放上玻璃砖(如粗黑线所示)然后插上P3、P4两枚大头针。(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当是。(2)若该同学实验操作规范准确其记录的情况如