第十三章 实验：测定玻璃的折射率.pptx

知识内容内容索引技能储备1.实验原理
用插针法确定光路，找出与入射光线相应的出射光线，就能在玻璃砖中画出对应的折射光线，从而可以测出一组对应的入射角和折射角，根据折射定律，便可求出玻璃的折射率.
2.实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉(3～4枚)、量角器、直尺、铅笔.3.操作步骤
(1)把白纸用图钉钉在木板上.
(2)在白纸上画一条直线aa′作为界面，过aa′上一点O作垂直于aa′的直线NN′作为法线，过O点画一条入射光线AO，使入射角θ1适当大些.如图1所示.(3)在AO线上竖直地插两枚大头针P1、P2，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa′重合.
(4)沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb′.
(5)在玻璃砖的bb′一侧白纸上竖直地立一枚大头针P3，调整视线，同时移动大头针P3的位置，当P3恰好能同时挡住玻璃砖aa′一侧所插的大头针P1、P2的像时，把大头针P3插好.
(6)在玻璃砖bb′一侧再竖直地插一枚大头针P4，使P4能挡住P3本身及P1、P2的像.(7)记下P3、P4的位置，移去玻璃砖，拔去大头针，过P3、P4连一条直线BO′交bb′于O′点，连接OO′，OO′就是入射光线AO在玻璃砖内的折射光线，折射角为θ2.
(8)用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的大小.
(9)改变入射角θ1，重复上面的步骤再做三、四次，量出相应的入射角和折射角.
(10)算出不同入射角时的值，求出几次实验中的平均值就是玻璃的折射率.4.注意事项
(1)实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动.
(2)不能用手触摸玻璃砖光洁面，更不能把玻璃砖当尺子用.
(3)大头针应竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些，以减小确定光路方向时造成的误差.
(4)实验中入射角不宜过小或过大，否则会使测量误差增大.
(5)本实验中如果采用的不是两面平行的玻璃砖，而是采用三棱镜、半圆形玻璃砖等，那么只是出射光线和入射光线不平行，同样能测出折射率.题型演练一、实验原理与操作解析本实验在用插针法时，角度不宜过大，否则很难确定折射角，选项A错；
不能用铅笔贴着光学面画界面，所以选项B错误；(2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图2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和P4，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图3所示，请在虚线框中画出光路图.解析光路图如图所示.例2(2017·湖州市高三第一学期调研)根据“测定玻璃的折射率”的实验要求，回答下列问题：
某同学先在图4中的线段AO上竖直插上大头针P1和P2，然后准备在bb′外侧插上大头针P3和P4，则插P3的要求是______________________________
_____；插P4的要求是____________________________________；在实验中，有两位同学分别设计了记录表格，记录好数据并完成了计算.甲同学设计的表格：乙同学设计的表格：二、实验数据处理例4(2017·浙江名校协作体高三第二学期测试)在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，画出完整的光路图，由于没有量角器，他以入射点O为圆心画圆交入射光线于A点，交折射光线于B点，过A点画法线的垂线与法线交于C点，过B点画法线的垂线与法线交于D点，如图6所示，若各线段的长度可以用表示，则
玻璃的折射率可表示为________.三、其他形状玻璃砖求折射率解析实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO；接着，眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线；(2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上？_____(填“是”或“否”).(3)下列操作可以减小实验误差的是________(填字母代号)
A.适当增大大头针P1、P2的间距
B.选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量
C.选用尽可能细的笔画线
D.使AO的入射角接近于90°解析大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，角度的测量误差会小些，故A正确；
用插针法测定玻璃砖折射率时，玻璃砖上、下表面不一定要平行，故B错误；
为了准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故C正确；
为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当，不宜过小也不宜过大，故D错误.达标检测12.(实验数据处理)(2018·金华一中高二上学期第二次段考)在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图9所示.(1)请在图10中画出完整的光路图.解析分别连接玻璃砖两