高考物理总复习 实验十　测量玻璃的折射率.pptVIP

实验十测量玻璃的折射率必备知识·自主排查关键能力·分层突破操作要领(1)铺白纸、画线①如图所示，将白纸用图钉按在绘图板上，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NN′，并画一条线段AO作为入射光线；②把平行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；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＝∠AON，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；④改变入射角θ1，重复实验，记录相关测量数据．注意事项(1)实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O′之间距离要稍大一些．(2)入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小．(3)操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线．(4)实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变．(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上，若宽度太小，则测量误差较大．误差分析(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些．(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角适当大些，以减小测量的相对误差．考点一教材原型实验例1[2022·北京高三模拟]小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．(1)小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是________．B解析：玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B正确。(2)小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择________(填“磨砂的面”或“光滑的面”)与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．解析：为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面。磨砂的面(3)小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图．然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n＝________(保留3位有效数字)．答案：如图所示：1.64【跟进训练】1.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________．A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些AD解析：所用玻璃砖两表面是否平行，与提高实验精确度无关，故B错．选用细的大头针有利于提高精确度，故C错．所用玻璃砖两表面及插在玻璃砖同侧的两枚大头针的间距尽量大些，可以减小测量的相对误差，故A、D均正确．(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是________．D解析：利用平行玻璃砖做本实验时，入射角一定大于折射角，且穿出玻璃砖的光线与入射光线平行，故D正确．(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n＝________．(用图中线段的字母表示)考点二拓展创新型实验?例2某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖．如图，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖上表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出O、A间的距离为20.00cm，A、B间的距离为6.00cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00cm，玻璃砖厚度d2＝4.00cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃砖中传播速度v＝________m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108m/s，结果均保留两位有效数字)．1.22.5×108【跟进训练】2.如图所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合．一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直于BD射到圆心O上，使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ(θ90°)，观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动．(1)在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是________(填选项前的字母)．A．折射光斑在弧形屏上沿C→F