高考物理復(fù)習(xí) 高效學(xué)習(xí)方略 實(shí)驗(yàn)14 測(cè)定玻璃的折射率課件

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1、三、實(shí)驗(yàn)器材一塊兩面平行的玻璃磚，白紙，木板一塊，大頭針(4枚)，量角器(或圓規(guī)、三角板)，刻度尺，鉛筆等四、實(shí)驗(yàn)步驟1把白紙鋪在木板上，如圖所示 2在白紙上畫(huà)一直線aa作為界面，過(guò)aa上的一點(diǎn)O畫(huà)出界面的法線NN，并畫(huà)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，再用直尺畫(huà)出玻璃磚的另一邊bb. 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(guò)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的像，P4能擋住P3本身及P1、P2的像 6移去玻璃磚，在拔掉P1、

2、P2、P3、P4的同時(shí)分別記下它們的位置，過(guò)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用量角器量出入射角和折射角的度數(shù)，查出它們的正弦值，并把這些數(shù)據(jù)填入記錄表格里要點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)探究【例1】(2010福建理綜)某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(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(lái)測(cè)量要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)方法【例2】如圖所示，某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測(cè)

3、定半圓形玻璃磚的折射率，OA是畫(huà)在紙上的直線，他在直線OA適當(dāng)位置先后豎直插上P1、P2兩枚大頭針，如圖放上玻璃磚(如粗黑線所示)，然后插上P3、P4大頭針 (1)其中他確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是：_. (2)若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范準(zhǔn)確，其記錄的情況如圖所示該同學(xué)還用圓規(guī)做了一個(gè)以O(shè)為圓心，半徑與玻璃磚相同的半圓(如圖中虛線所示)請(qǐng)您幫這位同學(xué)算出玻璃磚的折射率，寫(xiě)出必要的計(jì)算過(guò)程解析本小題考查用插針?lè)y(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法(1)透過(guò)玻璃磚看，P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像(2)如圖所示，由折射定律可得：【答案】見(jiàn)解析【規(guī)律方法】本題的核心是利用插針?lè)y(cè)定玻璃的折射率，掌握

4、插針?lè)ǖ膶?shí)驗(yàn)方法是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵.要點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)誤差分析【例3】在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，已在紙上畫(huà)出玻璃磚的界面aa、bb，實(shí)驗(yàn)時(shí)不慎將玻璃磚向上平移了一些，其位置的關(guān)系如圖所示，他們的其他操作均正確，則測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比()A偏大B偏小C不變D無(wú)法確定解析C光路圖如圖所示，在畫(huà)aa和bb中的折射光線時(shí)將畫(huà)成圖中的虛線，而折射角等于真實(shí)值，則測(cè)得的折射率與真實(shí)值相比不變 1某研究性學(xué)習(xí)小組在探究光的折射過(guò)程中，研究折射角與入射角之間的關(guān)系，當(dāng)光由空氣斜射入玻璃中時(shí)，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：序號(hào)序號(hào)入射入射角角1折射折射角角21/2sin1/sin 212sin 1sin 2110

5、6.71.501.493.30.05722013.31.501.496.70.11233019.61.531.4910.40.16544025.21.591.5114.80.217序號(hào)序號(hào)入射入射角角1折射折射角角21/2sin1/sin 212sin 1sin 255030.71.631.5019.30.25666035.11.711.5124.90.29177038.61.811.5031.40.31688040.61.971.5139.40.334由此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以初步得到的結(jié)論是()A在誤差允許范圍內(nèi)，入射角與折射角之比總是定值B在誤差允許范圍內(nèi)，入射角正弦與折射角正弦之比總是定值C在誤

6、差允許范圍內(nèi)，入射角與折射角之差總是定值D在誤差允許范圍內(nèi)，入射角正弦與折射角正弦之差總是定值【答案】B 2.某同學(xué)做“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用他測(cè)得的多組入射角1與折射角2作出sin 1sin 2圖象如圖所示下列判斷中正確的是() A做實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究的是光線從空氣射入玻璃的折射現(xiàn)象 B玻璃的折射率為0.67 C玻璃的折射率為1.5 D玻璃臨界角的正弦值為0.67 3.某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器如圖所示，在一個(gè)圓盤(pán)上，過(guò)其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF.在半徑OA上，垂直盤(pán)面插上兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變，每次測(cè)量時(shí)讓圓盤(pán)的下半

7、部分豎直進(jìn)入液體中， 而且總使液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像同學(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可以直接讀出液體折射率的值在用此儀器測(cè)量液體的折射率時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() A大頭針P3插在M位置時(shí)液體的折射率值大于插在N位置時(shí)液體的折射率值 B大頭針P3插在M位置時(shí)液體的折射率值小于插在N位置時(shí)液體的折射率值 C對(duì)于任何液體，在KC部分都能觀察到大頭針P1、P2的像 D可能有一種液體，在KC部分觀察不到大頭針P1、P2的像 4.在“測(cè)定玻璃折射

8、率”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)測(cè)得的入射角和折射角的正弦值畫(huà)出的圖線如圖所示當(dāng)光線由空氣射入玻璃磚時(shí)，則i和r中為入射角的是_；當(dāng)光線由玻璃磚射入空氣中時(shí)，臨界角的正弦值是_；由圖線可知玻璃磚的折射率是_【答案】i0.671.5 5某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)透明液體折射率的儀器，如圖所示在圓盤(pán)上作直徑BCEF，在半徑OA上垂直盤(pán)面插上兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2位置不變每次測(cè)量時(shí)讓圓盤(pán)的下半部分豎直進(jìn)入液體中，使直徑BC與液面重合然后在EC區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2.該同學(xué)在圓弧KC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可

9、直接讀出液體折射率的值，則： (1)若AOFCOP330，則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為_(kāi) (2)若保持AOF30不變，則用該裝置能測(cè)量的最大折射率不超過(guò)_ 6.一塊玻璃磚有兩個(gè)相互平行的表面，其中一個(gè)表面是鍍銀的(光線不能通過(guò)此表面)現(xiàn)要測(cè)定此玻璃的折射率給定的器材有：白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個(gè)相互平行的表面與紙面垂直在紙上畫(huà)出直線aa和bb，aa表示鍍銀的玻璃表面，bb表示另一表面，如圖所示然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖)用P1、P2的連線表示入射光線 (1)為了測(cè)量折射率，應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4? _ _. 試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置 (2)然后，移去玻璃磚與大頭針試在題圖中通過(guò)作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角1與折射角2，簡(jiǎn)要寫(xiě)出作圖步驟_ _. (3)寫(xiě)出用1、1表示的折射率公式n_.解析(1)在bb一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb折射，aa反射，再經(jīng)bb折射后)的像，在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓它擋住P2(或P1)的像和P3.P3和P4的位置如圖所示【答案】見(jiàn)解析