高考物理一轮总复习精品课件 第13章 光学 电磁波 相对论 实验18 测量玻璃的折射率.ppt

(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()(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)?答案(1)AD(2)D(3)解析(1)在插针法测定玻璃的折射率实验中,使用两光学面间距大的玻璃砖能更准确地确定玻璃砖内光线的位置,有利于减小实验误差,而两光学面是否平行对测量折射率没有影响,选项A正确,B错误;插针时要求后插的针挡住先插的针或先插的针的像,故选用细一点的大头针能更准确地确定光线位置,提高实验精确度,选项C错误;实验中是根据同侧两枚大头针的连线来确定入射光线或出射光线,故距离大些更好,选项D正确。(2)由题图可知实验使用的是平行玻璃砖,故出射光线应该与入射光线平行,选项A出射光线与入射光线在同一直线上,选项B、C中出射光线与入射光线不平行,故只有选项D正确。考题点睛考点考向点睛测折射率的原理光学中的几何关系规律:控制实验条件准确操作实验,以保证得到的入射角和折射角的准确性方法:用后插大头针挡住前插大头针的像及两点决定一直线来画出入射光线和折射光线,从而找出入射角和折射角,利用单位圆计算出n易错:两光学面不必平行,只需画出入射光线和折射光线就能求得折射率考点二实验数据处理与误差分析典例2.(2023河南平顶山龙河实验高级中学模拟)实验室有一块长方体透明介质,截面如图中ABCD所示。AB的长度为l1,AD的长度为l2,且AB和AD边透光,而BC和CD边不透光,且射到这两个边的光线均被全部吸收。现让一平行光束以入射角θ1射到AB面上,经折射后AD面上有光线射出,甲、乙两同学分别用不同方法测量该长方体介质的折射率。(1)甲同学的做法是:保持射到AB面上光线的入射角不变,用遮光板由A点沿AB缓慢推进,遮光板前端推到P时,AD面上恰好无光线射出,测得AP的长度为l3,则长方体介质的折射率可表示为n=;?(2)乙同学的做法是:缓慢调节射到AB上光线的入射角,使AD面恰好无光线射出,测得此时射到AB面上光线的入射角为θ2,则长方体介质的折射率可表示为n=;?(3)θ1和θ2的关系为θ1(选填“”“”或“=”)θ2。?(3)因为光在AB面的折射角越小,光在AD面的入射角就越大,而光在AB面的入射角越小,光在AB面的折射角就越小,故应减小AB面的入射角才能使光线在AD面发生全反射,因此θ1θ2。练思维迁移运用1.(2022重庆渝北期中)某同学用“插针法”测量玻璃的折射率,所用玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。(1)某同学操作不慎,将规则的玻璃砖倾斜一定角度后,仍准确记下玻璃砖的四个分界面,如图乙,其他操作完全正确,则玻璃砖折射率的测量值与真实值相比(选填“变大”“变小”或“不变”)。?(2)另一同学已记录好了玻璃砖的两个分界面,操作不慎,将玻璃砖的位置稍微向下平行移动了一小段距离,如图丙,其他操作完全正确,则玻璃砖折射率的测量值与真实值相比(选填“变大”“变小”或“不变”)。?(3)如图丁利用“插针法”测量不平行玻璃砖折射率。实验数据处理采用如下方法:以入射点O为圆心,取一合适的长度为半径作圆,该圆与入射光线PO交于M点,与折射光线OO的延长线交于F点,过M、F点分别向法线作垂线,其垂足分别为N、E,现测得lMN=1.68cm,lEF=1.12cm,则该玻璃砖的折射率n=。?答案(1)不变(2)不变(3)1.5解析(1)虽然将规则的玻璃砖倾斜一定角度,但准确记下玻璃砖的四个分界面,能准确得到入射光线与折射光线,因此玻璃砖折射率的测量值与真实值相等。(2)如图玻璃砖折射率的测量值为由图得θ1=θ1θ2=θ2比较可得n=n。2.(2022四川雅安期中)(1)在测量玻璃的折射率时,实验室提供了多种形状的玻璃砖供同学们使用,某实验小组使用两种不同形状的玻璃砖进行实验,他们在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图甲中1、2所示,他们的其他操作均正确,下列说法正确的是。?A.学习小组没有量角器和圆规,利用刻度尺和三角板也可以测出玻璃砖的折射率B.光线从矩形玻璃砖上表面入射后,再从下表面射出,可能在下表面发生全反射C.图1测得的折射率比真实值小D.图2测得的折射率比真实值大(2)另一个实验小组使用半圆柱玻璃砖测量玻璃的折射率,他们的操作步骤如下:A.用毫米刻度尺量出半圆柱玻璃砖的直