高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 光學(xué) 實驗二 測定玻璃的折射率課件

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1、基礎(chǔ)自主梳理,基礎(chǔ)自主梳理,基礎(chǔ)自主梳理,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,,1(2016海淀區(qū)期中測試)如圖所示，用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側(cè)插上兩枚大頭針Pl和P2，然后在棱鏡的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使Pl的像被P2的像擋住接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖所示 (1)在圖上畫出所需的光路 (2)為了測出棱鏡玻璃的折射率， 需要測量的量是__________________________， 在圖上標(biāo)出它們 (3)計算折射率的公式是

2、n______________,解析：(1)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，方法一：用量角器量出1和2. 方法二：用直尺測出線段EF、OE、GH、OG的長度 方法三：以入射點(diǎn)O為圓心，以適當(dāng)長R為為半徑畫圓，交入射光線于I，交折射光線(或折射光線的延長線)于J，過I、J兩點(diǎn)分別向法線NN作垂線交法線于I、J點(diǎn)，用直尺量出II和JJ的長) (3)方法一：n ； 方法二：因為sin 1 ，sin 2 則

3、方法三：因為sin 1 ，sin 2 則n,答案：(1)見自主解答圖(畫出通過P1、P2、P3、P4的光線，包括在棱鏡內(nèi)的那部分光路) (2)入射角1和折射角2(見自主解答圖)(或線段EF、OE、GH、OG；或線段II、JJ) (3),要點(diǎn)研析突破,例2(2015鹽城市三模)在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa、bb與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖、和所示，其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚，乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚他們的其他操作均正確，且均以aa、bb為界面畫光路圖，則 (1)甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”) (2

4、)乙同學(xué)測得折射率與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“不變”) (3)丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比________________________________________________________________________,要點(diǎn)研析突破,,思維導(dǎo)引 測折射率所使用的玻璃能是否必須為平行玻璃磚？bb邊與玻璃磚沒對齊主要是對光路圖中的哪個物理量的測量有影響？如何判定折射率的測量值與真實值之間的差異？ 解析：(1)用圖測定折射率時，會導(dǎo)致玻璃中折射光線偏折小了，所以折射角增大，折射率減小 (2)用圖測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關(guān) (3)用圖測折射率時

5、，因為界面bb部分在玻璃磚外側(cè)，部分在內(nèi)側(cè)，故無法確定折射光線偏折的大小，所以測得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不變,答案：(1)偏小(2)不變(3)可能偏大、可能偏小、可能不變 感悟提升：無論是測量計算還是誤差分析，都離不開實驗原理，都必須從折射定律出發(fā)，尋找準(zhǔn)確的入射角和折射角，通過公式n進(jìn)行分析,要點(diǎn)研析突破,要點(diǎn)研析突破,,速效提升訓(xùn)練,1(2015北京卷)“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa和bb分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4.在插P3和P

6、4時，應(yīng)使________(填選項前的字母) AP3只擋住P1的像 BP4只擋住P2的像 CP3同時擋住P1、P2的像 解析：實驗中要使P3擋住P1、 P2的像，P4擋 住P3和P1、P2的像，A、B兩項錯誤；C項正確 答案：C,速效提升訓(xùn)練,速效提升訓(xùn)練,,3某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率開始玻璃磚的位置如圖中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失此時只須測量出________

7、_____________________________________________________________， 即可計算玻璃磚的折射率請用你的測量量表示出折射率n________.,解析：光線指向圓心入射時不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度，此時入射角即為全反射臨界角，由sin 1/n,得n1/sin . 答案：玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度 1/sin ,4在“測定玻璃折射率”的實驗中 (1)操作步驟如下： 先在白紙上畫出一條直線aa代表兩種介質(zhì)的界面，過aa上的O點(diǎn)畫出界面的法線NN，并畫一條線段AO作為入射光線 把長

8、方形玻璃磚放在白紙上，使它的長邊跟aa對齊 在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針Pl、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像調(diào)整視線方向，直到P1的像被P2擋住再在觀察的這一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像和P3，記下P3、P4的位置 移去大頭針和玻璃磚，連接P3、P4作為折射光線，測量出 入射角1與折射角2，填入表格中 上述操作步驟中存在嚴(yán)重的缺漏，應(yīng)作的補(bǔ)充是________________________________________________________________________,(2)(多選)實驗中測出了多組入射角1與折射角2，并作出了sin 1sin 2圖象如圖則下列說法正確的是________ A實驗時，光線是由空氣射入玻璃 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,解析：(1)步驟中應(yīng)在白紙上畫出玻璃磚的另一個界面bb，步驟中應(yīng)通過P3、P4的連線與bb的交點(diǎn)O和aa上的入射點(diǎn)O，作出玻璃磚中的光線OO. (2)由圖可看出入射角1小于折射角2，因此，光線應(yīng)該是由玻璃射入空氣：則玻璃折射率 故sin C1/n1/1.50.67，所以選項C、D正確 答案：(1)見解析(2)CD,速效提升訓(xùn)練,速效提升訓(xùn)練,,