2018年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第3章 第3節(jié) 測定玻璃的折射率課件 魯科版選修3-4.ppt

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1、實(shí)驗(yàn)探究： 測定玻璃的折射率,1.基礎(chǔ)知識,2.典例剖析,3.跟蹤訓(xùn)練,選修3-4 機(jī)械振動 機(jī)械波 光 電磁波 相對論簡介,4.真題演練,一、基礎(chǔ)知識,1.基礎(chǔ)知識,注意事項(xiàng) 1玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的 2大頭針要插得豎直，且間隔要大些 3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不能改變,二、典例剖析,2. 典例剖析,插針法測玻璃的折射率的記憶口訣 鋪紙畫線定邊緣， 然后放上玻璃磚， 兩針決定入射光， 兩像四針成一線 去磚再做光路圖， 入射折射和法線， 數(shù)據(jù)處理方法多， 折射定律單位圓， 實(shí)驗(yàn)

2、測得折射率， 減小誤差是關(guān)鍵,【例3】 如圖所示,某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接OP3,圖中MN為分界線,虛線半圓與玻璃磚對稱,B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn).,(1)設(shè)AB的長度為l1,AO的長度為l2,CD的長度為l3,DO的長度為l4,為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量_,則玻璃磚的折射率可表示為_. (2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心

3、順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度,由此測得玻璃磚的折射率將_(選填“偏大”“偏小”或“不變”).,l1和l3,n=l1/l3,轉(zhuǎn)解析,l1,l2,偏大,轉(zhuǎn)原題,【變式訓(xùn)練4】圖甲所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長方體玻璃磚,它的_面不能用手直接接觸。在用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個針孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像，但最后一個針孔的位置不同，分別為d、e兩點(diǎn)，如圖乙所示。計(jì)算折射率時(shí)，用_(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值較小，用_(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值誤差較小。,解析顯隱,光學(xué),d,e,轉(zhuǎn)解析,【備選】 (2012浙江卷，21)在“測定玻璃的折射率

4、”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示 (1)在右圖中畫出完整的光路圖； (2)對你畫出的光路圖進(jìn)行測量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射率n_(保留三位有效數(shù)字) (3)為了觀測光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖乙所示圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和_(填“A”或“B”),1.53,A,轉(zhuǎn)原題,1玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的 2大頭針要插得豎直，且間隔要大些 3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

5、相對位置不能改變.,三、跟蹤訓(xùn)練,3.跟蹤訓(xùn)練,【跟蹤訓(xùn)練】 某同學(xué)用圓柱形玻璃磚做測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示. (1)在圖上畫出所需的光路 (2)為了測量出玻璃磚的折射率，需要測量的物理量有_(要求在圖上標(biāo)出) (3)測出的折射率n_.,i,入射角i和折射角r,轉(zhuǎn)解析,轉(zhuǎn)原題,解析 (1)連接P1、P2并與玻璃磚

6、相交，得到入射光線，再連接P3、P4并與玻璃磚相交，得到射出玻璃磚的光線，連接這兩個交點(diǎn)得到光線在玻璃磚內(nèi)的折射光線，如圖所示 (2)作出經(jīng)過入射點(diǎn)的切線和法線，標(biāo)出入射角i和折射角r，如圖所示，實(shí)驗(yàn)需要測出這兩個角,【跟蹤訓(xùn)練】如圖畫有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上，M是放在白紙上的半圓形玻璃磚,其底面的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn),直邊與x軸重合。OA是畫在紙上的直線,P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針,P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針,是直線OA與y軸正方向的夾角,是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角。只要直線OA畫得合適,且P3的位置取得正確，測出角和，便可求得玻璃的折射率。 某學(xué)生在用

7、上述方法測量玻璃的折射率時(shí),在他畫 出的直線OA上豎直地插上了P1、P2兩枚大頭針,但 在y0的區(qū)域內(nèi),不管眼睛放在何處，都無法透過 玻璃磚看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是: _。 若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像,確定P3位置 的方法是: _。 若他已正確地測出了、的值，則玻璃的折射率n_。,另畫一條更靠近y軸正方向的直線OA；,把大頭針P1、P2豎直插在所畫的直線上，直到在y0區(qū)域透過玻璃磚能看到P1、P2的像插上大頭針P3，使P3剛好能擋住P1、P2的像,解析 無法看到P1、P2的像是OA光線的入射角過大，發(fā)生全反射的緣故。P3能擋住P1、P2的像說明OP3是OA的折射線。,解析顯隱,四、真題演練,4.真題演練,【真題】 (2012江蘇高考)“測定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中,在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個大頭針C、D.在插入第四個大頭針D時(shí),要使它_.如圖所示是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡,其中直線a、a是描在紙上的玻璃磚的兩個邊根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n_.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)”,擋住C及A、B的像,1.8,(1)插大頭針時(shí),使C擋住前面A、B的像,使D擋住C及A、B的像.,審題析疑,(2)測量出l1與l2的長度，則玻璃的折射率為n= l1/l2.,轉(zhuǎn) 解析,l1,l2,轉(zhuǎn)原題,