【步步高】2020年高考物理大一輪 實(shí)驗(yàn)十四 測定玻璃的折射率 新人教版選修3-4

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1、實(shí)驗(yàn)十四測定玻璃的折射率 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y定玻璃的折射率二、實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示，abba為兩面平行的玻璃磚，光線的入射角為1，折射角為2，根據(jù)n可以計(jì)算出玻璃的折射率圖1三、實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆四、實(shí)驗(yàn)步驟1用圖釘把白紙固定在木板上2在白紙上畫一條直線aa，并取aa上的一點(diǎn)O為入射點(diǎn)，作過O的法線NN.3畫出線段AO作為入射光線，并在AO上插上P1、P2兩根大頭針4在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長邊與直線aa對齊，并畫出另一條長邊的對齊線bb.5眼睛在bb的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個大頭針并調(diào)整視線方向，使P1的像被P2的像擋住，然后在眼睛這一側(cè)插上大頭

2、針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上P4，使P4擋住P3和P1、P2的像6移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線OB及出射點(diǎn)O，連接O、O得線段OO.7用量角器測量入射角1和折射角2，并查出其正弦值sin 1和sin 2.8改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同入射角時的，并取平均值五、誤差分析1入射光線和折射光線確定的不準(zhǔn)確性2測量入射角和折射角時的誤差六、注意事項(xiàng)1玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的2大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上，且間隔要大些3實(shí)驗(yàn)時入射角不宜過大或過小，一般在1575之間4玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn)，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線5實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚和白紙的相對位置

3、不能改變記憶口訣白紙上面畫邊緣，然后才放玻璃磚；兩針決定入射光，再插一針擋兩像；兩針兩像成一線，去磚畫圖是重點(diǎn)；入射線，折射線，做出法線角出現(xiàn)；入射角，折射角，不大不小是最好；拿磚要觸毛玻面，插針豎直做實(shí)驗(yàn).圖2例1 一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過此表面)現(xiàn)要測定此玻璃磚的折射率，給定的器 材還有：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，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直在紙面上畫出直線aa和bb，aa表示鍍銀的玻璃表面，bb表示另一表面，如圖2所示然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P

4、2.用P1、P2的連線表示入射光線(1)為了測量折射率，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.簡要寫出作圖步驟(3)寫出用1、2表示的折射率公式n_.圖3例2實(shí)驗(yàn)室有一塊長方體透明介質(zhì)，截面如圖3中ABCD所示AB的長度為l1，AD的長度為l2，且AB和AD邊透光，而BC和CD邊不透光且射到這兩個邊的光線均被全部吸收現(xiàn)讓一平行光束以入射角1射到AB面，經(jīng)折射后AD面上有光線射出甲、乙兩同學(xué)分別用不同的方法測量該長方體介質(zhì)的折射率(1)甲同學(xué)的做法是：保持射到AB面上光線的入

5、射角1不變，用一遮光板由A點(diǎn)沿AB緩慢推進(jìn)，遮光板前端推到P時，AD面上恰好無光線射出，測得AP的長度為l3，則長方體介質(zhì)的折射率可表示為n_；(2)乙同學(xué)的做法是：緩慢調(diào)節(jié)射到AB面上光線的入射角，使AD面也恰好無光線射出測得此時射到AB面上光線的入射角為2，則長方體介質(zhì)的折射率可表示為n_；(3)1和2的關(guān)系為：1_2(填“”、“例3(1)(2)P4對應(yīng)的折射率的值大(3)1隨堂訓(xùn)練1B2C經(jīng)過玻璃磚的光路如圖中實(shí)線所示，由于所作的玻璃磚分界線不是實(shí)際的分界線，如圖中虛線所示，由幾何知識可知，測出的折射角與真實(shí)的折射角相同3偏小不變可能偏大，可能偏小，也可能不變4(1)l1和l3(2)偏大5見解析解析(1)光路圖如圖所示，畫出通過P1、P2的入射光線，交AC面于O，畫出通過P3、P4的出射光線交AB面于O，連接OO，則光線OO就是入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線(2)在所畫的圖上注明入射角1和折射角2，并畫出虛線部 分，用量角器量出1和2(或用直尺測出線段EF、OE、GH、OG的長度)(3)n(或因?yàn)閟in 1，sin 2，則n)6(1)、(2)見解析(3)(4)小一些解析(1)光路圖如圖所示(2)入射角1和折射角2如圖中所示