高三物理第十三章 光学 实验二 测定玻璃的折射率.ppt

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1、基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理要点研析突破要点研析突破要点研析突破要点研析突破1(2016海淀区期中测试)如图所示，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，在棱镜的一侧插上两枚大头针Pl和P2，然后在棱镜的另一侧观察，调整视线使Pl的像被P2的像挡住接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示(1)在图上画出所需的光路(2)为了测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n_解析：(1)如图所示，画出通过P1、P2的入射光线，交AC面于O，画出通

2、过P3、P4的出射光线交AB面于O.连接OO，则光线OO就是入射光线P1P2在三棱镜中的折射光线(2)在所画的图上注明入射角1和折射角2，并画出虚线部分，方法一：用量角器量出1和2.方法二：用直尺测出线段EF、OE、GH、OG的长度方法三：以入射点O为圆心，以适当长R为为半径画圆，交入射光线于I，交折射光线(或折射光线的延长线)于J，过I、J两点分别向法线NN作垂线交法线于I、J点，用直尺量出II和JJ的长)(3)方法一：n ；方法二：因为sin 1 ，sin 2 则 方法三：因为sin 1 ，sin 2 则n答案：(1)见自主解答图(画出通过P1、P2、P3、P4的光线，包括在棱镜内的那部分

3、光路)(2)入射角1和折射角2(见自主解答图)(或线段EF、OE、GH、OG；或线段II、JJ)(3)要点研析突破例例2 2(2015盐城市三模)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、bb与玻璃砖位置的关系分别如图、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(1)甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(2)乙同学测得折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)(3)丙同学测得的折射率与真实值相比_要点研析突破思维导引思维导引 测折射率所使用的玻璃

4、能是否必须为平行玻璃砖？bb边与玻璃砖没对齐主要是对光路图中的哪个物理量的测量有影响？如何判定折射率的测量值与真实值之间的差异？解析：(1)用图测定折射率时，会导致玻璃中折射光线偏折小了，所以折射角增大，折射率减小(2)用图测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关(3)用图测折射率时，因为界面bb部分在玻璃砖外侧，部分在内侧，故无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不变答案：(1)偏小(2)不变(3)可能偏大、可能偏小、可能不变感悟提升感悟提升：无论是测量计算还是误差分析，都离不开实验原理，都必须从折射定律出发，寻找准确的入射角和折射角，通过公式n进行分析要点研

5、析突破要点研析突破速效提升训练1(2015北京卷)“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时，应使_(填选项前的字母)AP3只挡住P1的像BP4只挡住P2的像CP3同时挡住P1、P2的像 解析：实验中要使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，A、B两项错误；C项正确答案：C速效提升训练速效提升训练3某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使

6、大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失此时只须测量出_，即可计算玻璃砖的折射率请用你的测量量表示出折射率n_.解析：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径边绕O点转过的角度，此时入射角即为全反射临界角，由sin 1/n,得n1/sin.答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度 1/sin 4在“测定玻璃折射率”的实验中(1)操作步骤如下：先在白纸上画出一条直线aa代表两种介质

7、的界面，过aa上的O点画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa对齐在线段AO上竖直地插上两枚大头针Pl、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像调整视线方向，直到P1的像被P2挡住再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像和P3，记下P3、P4的位置移去大头针和玻璃砖，连接P3、P4作为折射光线，测量出入射角1与折射角2，填入表格中上述操作步骤中存在严重的缺漏，应作的补充是_(2)(多选)实验中测出了多组入射角1与折射角2，并作出了sin 1sin 2图象如图则下列说法正确的是_A实验时，光线是由空气射入玻璃B玻璃的折射率为0.67C玻璃的折射率为1.5D玻璃临界角的正弦值为0.67解析：(1)步骤中应在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb，步骤中应通过P3、P4的连线与bb的交点O和aa上的入射点O，作出玻璃砖中的光线OO.(2)由图可看出入射角1小于折射角2，因此，光线应该是由玻璃射入空气：则玻璃折射率 故sin C1/n1/1.50.67，所以选项C、D正确答案：(1)见解析(2)CD速效提升训练速效提升训练