实验测定玻璃的折射率学习目标.docx
实验：测定玻璃的折射率【学习目标】1 .通过自主学习与合作探究，能说出利用“插针法”确定出射光线的原理及步骤:2 .通过小组合作，参考学案所给实验步骤，能规范操作实验；3 .通过师生合作探究，会进行实验数据的处理和分析实验误差来源。【学习过程】【课前回顾】折射率的定义式、决定式【课前自主学习】1 .实验原理：如图所示，要确定通过玻璃砖的折射光线，通过插针法找出跟入射光线对应的出射光线就能求出折射光线和折射角暝，再根据折射定律就可算出玻璃的折射率炉2 .实验器材：玻璃砖一块、白纸、木板、大头针、图钉、三角板、量角 器、铅笔3 .参考实验步骤：（1）把白纸用图钉钉在平木板上（2）在白纸上画一条直线ad作为玻璃砖的上界面，画一条线段月。作为入射光线，并过0点画出界面 ad的法线八州。（3）把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边跟ad严格对齐，并画出玻璃砖的另一个长边be. 0（4）在AO线段上竖直插上两枚大头针PR.（5）透过玻璃砖，在玻璃砖的be侧观察R、也的像，调整视线方向直到弓的狼挡住月岭便。再在be侧竖直插上大头针凡使月 挡住月月在的像，用同样的方法在玻璃砖的儿侧再插上大头针月,使月能同时挡住自本身和。内的像。（6）记下心 月的位置，移去玻璃砖和大头针。过月、巴作直线。力与反交于。点，连接oa, oa 就是入射光线，仞在玻璃砖内的折射光线的方向。入射角/=/力公；折射角腺（7）用量角器量出入射角氏和折射角外，查 出入射角和折射角的正弦值，记录在自己设计 的表格里。（8）用上面的方法分别求出入射角是30°, .45°, 60 °时，的折射角，查出入射角和折射角的正弦 值，把这些数据也记录在自己设计的表格中 （9）计算出不同入射角时空4的值，比较一 sin%入射角火30°45。60n折射角4sin4 sin%下看他们是否接近一个常数，求出几次实验的平均值，就是玻璃的折射率。F【课前预习检测】【2016 四川卷】某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率小 如图甲所示，0是圆心，业V是法线，AO. M分别表示某次测量时 光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和 折射角八做出sin /-sin /图像如图乙所示。则（）A.光由力经。到反77=1.5 B.光由5经。到477=1.5C.光由力经。到几/7=0. 67 D.光由4经。到小 f0.67【课上合作探究】1 .为什么“插针法”确定的P3、巴连线就是出射光线？2 .小组合作，规范操作实验.（可在一张白纸上同时作出三条入射光线,找出三条出射光线后,再统一 作图处理数据,注意编号。）3 .操作中遇到什么困难?你还有没有其它的数据处理方法?4 .本实验的误差来源可能有哪些?【反馈达标】1 . （2012重庆题22）如图1所示为光学实验用的长方 体玻璃破，它的 面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘 出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在 c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后 一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图2所示。点得到的值较小，用 （填“d”或"e”）点得到的值误差较小2 .某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤止确无误“但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学而不平行，如图所示，则（）A.入射光线和出射光线依然平行C.他测出的折射率偏大B.入射光线和出射光线不平行D.他测出的折射率不受影响【课堂小结】本节课你有什么收获?【课下作业】在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、hbf与玻璃砖 位置的关系分别如图所示，、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aa'、bb'为界面画光路图.则 甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）.乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）.丙同学测得的折射率与真实值相比.【拓展延伸】学校开展研究性学习，某研窕小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示.在一圆盘上，过其圆心0作两条互相垂直的直径BC、EF, 在半径0A上，垂直盘面插下两枚大头针P1、M并保持R、也位置不 变，每次测量时让圆盘的卜.半部分竖直进入液体中，而且总使得液 面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观 察B、P2的像，并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住巴、Pz, 同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要 根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：1)若NA0F = 30° , 0P3与0C的夹角为30° ,则P3处所对应的折射 率的值为.(2)图中P、R两位置哪一处所对应的折射率值大？答：(3)作A0的延长线交圆周于K, K处所对应的折射率值应为2、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，在棱镜的一侧插入两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住Pl、P2的像，P4挡住P3和Pl、P2的像，在纸上 大头针位置和三棱镜轮廓如图2-2-5所示.(1)在本题的图上画出所需的光路.(2)为门则出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是, ，在图上标出它们.(3)计算折射率的公式是.标出的图 22 5
