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解决全反射问题的一般方法 (1)确定光是从光密介质进入光疏介质. (3)根据题设条件,判定光在传播时是否发生全反射. (4)如发生全反射,画出入射角等于临界角时的临界光路图. (5)运用几何关系或三角函数关系以及反射定律等进行分析、判断、运算,解决问题. 规律总结 考点二 光的全反射现象的理解与应用 1.实验原理:用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B,确定出O′点,画出折射光线OO′,然后测量出角θ1和θ2,代入公式计算玻璃的折射率. 2.实验器材:白纸、图钉、大头针、直尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖. 3.实验过程: (1)铺白纸、画线. 考点三 测定玻璃的折射率 考点阐释 方法总结 ①如图所示,将白纸用图钉按在平木板上, 先在白纸上画出一条直线aa′作为界面,过 aa′上的一点O画出界面的法线MN,并画一 条线段AO作为入射光线. ②把玻璃砖平放在白纸上,使它的长边跟aa′ 对齐,画出玻璃砖的另一条长边bb′. (2)插针与测量. ①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,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挡住,再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像及P3,记下P3、P4的位置. 考点阐释 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 ②移去玻璃砖,连接P3、P4并延长交bb′于O′,连接OO′即为折射光线,入射角θ1=∠AOM,折射角θ2=∠O′ON. ③用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值,将数据填入表格中. ④改变入射角θ1,重复实验步骤,列表记录相关测量数据. 考点阐释 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 5.注意事项 (1)玻璃砖应选用厚度、宽度较大的. (2)大头针要插得竖直,且间隔要大些. (3)入射角不宜过大或过小,一般在15°~75°之间. (4)玻璃砖的折射面要画准,不能用玻璃砖界面代替直尺画界线. (5)实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变. 考点阐释 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 1.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,如图甲所示. 题组设计 解析 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 (1)在下图中画出完整的光路图; (2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=_______(保留三位有效数字); (3)光路图如图,光线经两边沿相互平行的玻璃砖,出射光线平行于入射光线,即MN∥P4B. P1P2光线从棱镜右边侧面射出向底边偏折,如图P3A,所以填A. 题组设计 解析 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 (3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图乙所示.图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和______(填“A”或“B”). (1)如图所示 (2)1.53(说明:±0.03范围内都可) (3)A 题组设计 答案 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 2.如右图所示,某 同学用插针法测定 一半圆形玻璃砖的 折射率.在平铺的 白纸上垂直纸面插 大头针P1、P2确定 入射光线,并让入射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3,图中MN为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折 题组设计 解析 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点. (1)设AB的长度为l1,AO的长度为l2,CD的长度为l3,DO的长度为l4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量________,则玻璃砖的折射率可表示为________. (2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将______(填“偏大”、“偏小”或“不变”). 题组设计 解析 答案 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 求折射率的四种方法 (2)图象法:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图象,如图所示,其斜率就是玻璃的折射率. 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 方法总结 考点三 测定玻璃的折射率 本节课的重点在于光的折射定律的理解及折射现象与全反射现象的综合应用,学习中要掌握“三个一”“两个确定” 1.光的折射、全反射中的三个“一” 一个规律:光的折射定律 一个概念:折射率 一个条件:全反射的条件 2.光的折射、全反射中的“两个确定” (1)确定全反射现象是否发生. (2
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