高考物理 一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十八 測(cè)定玻璃的折射率課件

實(shí)驗(yàn)十八測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)十八測(cè)定玻璃的折射率本節(jié)目錄本節(jié)目錄基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備經(jīng)典例題展示經(jīng)典例題展示創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)析創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)析知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諟y(cè)定折射率的方法，會(huì)測(cè)定玻璃的折射率掌握測(cè)定折射率的方法，會(huì)測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材白紙、圖釘、大頭針、直尺、鉛筆、量角器、平木板、長(zhǎng)方形白紙、圖釘、大頭針、直尺、鉛筆、量角器、平木板、長(zhǎng)方形玻璃磚玻璃磚實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1把白紙鋪在木板上把白紙鋪在木板上(如圖如圖)2在白紙上畫(huà)一直線在白紙上畫(huà)一直線aa作為界面，過(guò)作為界面，過(guò)aa上的一點(diǎn)上的一點(diǎn)O畫(huà)出畫(huà)出界面的法線界面的法線NN，并畫(huà)一條線段，并畫(huà)一條線段AO作為入射光線作為入射光線3把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上，并使其長(zhǎng)邊與把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上，并使其長(zhǎng)邊與aa重合，再重合，再用直尺畫(huà)出玻璃磚的另一邊用直尺畫(huà)出玻璃磚的另一邊bb.4在線段在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.5從玻璃磚從玻璃磚bb一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察大頭針大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向的像，調(diào)整視線的方向直到直到P1的像被的像被P2的像擋住再在的像擋住再在bb一側(cè)插上兩枚大頭針一側(cè)插上兩枚大頭針P3、P4，使，使P3能能擋住擋住P1、P2的像，的像，P4能擋住能擋住P3本身及本身及P1、P2的像的像6移去玻璃磚，在拔掉移去玻璃磚，在拔掉P1、P2、P3、P4的同時(shí)分別記下它們的同時(shí)分別記下它們的位置的位置,過(guò)過(guò)P3、P4作直線作直線OB交交bb于于O.連接連接O、O,OO就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向就是玻璃磚內(nèi)折射光線的方向AON為入射角為入射角,OON為折射角為折射角7改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)誤差分析誤差分析1入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差，故入射側(cè)、入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差，故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些2入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測(cè)量的相對(duì)誤差以減小測(cè)量的相對(duì)誤差 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 1實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，且實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在紙上，且P1和和P2之之間、間、P3和和P4之間、之間、P2與與O、P3與與O之間距離要稍大一些之間距離要稍大一些 2入射角入射角1不宜太大不宜太大(接近接近90)，也不宜太小，也不宜太小(接近接近0)太大：反射光較強(qiáng)，出射光較弱；太?。喝肷浣恰⒄厶螅悍瓷涔廨^強(qiáng)，出射光較弱；太小：入射角、折射角測(cè)量的相對(duì)誤差較大射角測(cè)量的相對(duì)誤差較大 3操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把玻操作時(shí)，手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面，更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫(huà)界線璃磚界面當(dāng)尺子畫(huà)界線 4實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變 5玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的，宜在5 cm以上，若寬度太小，以上，若寬度太小，則測(cè)量誤差較大則測(cè)量誤差較大經(jīng)典例題展示經(jīng)典例題展示例例1考點(diǎn)考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)原理及操作實(shí)驗(yàn)原理及操作 (2012高考浙江卷高考浙江卷)在在“測(cè)定玻璃的折射率測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示枚大頭針，如圖甲所示(1)在下圖中畫(huà)出完整的光路圖；在下圖中畫(huà)出完整的光路圖；(2)對(duì)你畫(huà)出的光路圖進(jìn)行測(cè)量和對(duì)你畫(huà)出的光路圖進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算計(jì)算,求得該玻璃磚的折射率求得該玻璃磚的折射率n_(保留保留3位有效數(shù)字位有效數(shù)字)；(3)為了觀測(cè)光在玻璃磚不同表面的為了觀測(cè)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)，折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作插好了經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如枚大頭針，如圖乙所示圖中圖乙所示圖中P1和和P2是同一入射光線上的是同一入射光線上的2枚大頭針，其對(duì)枚大頭針，其對(duì)應(yīng)出射光線上的應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是枚大頭針是P3和和_(填填“A”或或“B”)【答案答案】(1)見(jiàn)解析見(jiàn)解析 (2)1.51(0.03范圍內(nèi)都可范圍內(nèi)都可)(3)A考點(diǎn)考點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)誤差分析實(shí)驗(yàn)誤差分析 在利用插針?lè)y(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中：在利用插針?lè)y(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中：(1)甲同學(xué)在紙上確定玻璃磚的另一個(gè)界面甲同學(xué)在紙上確定玻璃磚的另一個(gè)界面bb時(shí)，不自覺(jué)地碰時(shí)，不自覺(jué)地碰了玻璃磚使它向了玻璃磚使它向aa方向平移了少許方向平移了少許,如圖甲所示則他測(cè)出的如圖甲所示則他測(cè)出的折射率值將折射率值將_(選填選填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“不變不變”)；(2)乙同學(xué)在畫(huà)界面時(shí)，不自覺(jué)地將兩界面乙同學(xué)在畫(huà)界面時(shí)，不自覺(jué)地將兩界面aa、bb間距離畫(huà)間距離畫(huà)得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示則他測(cè)得的折射率得比玻璃磚寬度大些，如圖乙所示則他測(cè)得的折射率_(選填選填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“不變不變”)例例2【解析解析】(1)如圖所示甲同學(xué)利用插針?lè)ù_定的入射角不受如圖所示甲同學(xué)利用插針?lè)ù_定的入射角不受影響影響,但測(cè)得的折射角比真實(shí)值偏小但測(cè)得的折射角比真實(shí)值偏小,所以測(cè)得的折射率偏大所以測(cè)得的折射率偏大(2)如圖所示，乙同學(xué)利用插針?lè)ù_定入射光線、折射光線后，如圖所示，乙同學(xué)利用插針?lè)ù_定入射光線、折射光線后，測(cè)得的入射角不受影響，但測(cè)得的折射角比真實(shí)的折射角偏測(cè)得的入射角不受影響，但測(cè)得的折射角比真實(shí)的折射角偏大，因此測(cè)得的折射率偏小大，因此測(cè)得的折射率偏小【答案答案】(1)偏大偏大(2)偏小偏小創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)析創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)析【范例范例】學(xué)校開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)校開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器，如圖所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量液體折射率的儀器，如圖所示示.在一圓盤(pán)上，過(guò)其圓心在一圓盤(pán)上，過(guò)其圓心O作兩條互相垂直的直徑作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑在半徑OA上，垂直盤(pán)面插下兩枚大頭針上，垂直盤(pán)面插下兩枚大頭針P1、P2，并保持，并保持P1、P2位置不變，每次測(cè)量時(shí)讓圓盤(pán)的下半部分豎直進(jìn)入液體中，位置不變，每次測(cè)量時(shí)讓圓盤(pán)的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑而且總使得液面與直徑BC相平，相平，EF作為界面的法線作為界面的法線,而后在圖而后在圖中右上方區(qū)域觀察中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像的像,并在圓周上插上大頭針并在圓周上插上大頭針P3,使使P3正好擋住正好擋住P1、P2的像同學(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)先在圓周的像同學(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)先在圓周EC 部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：可直接讀出液體折射率的值，則： (1)若若AOF30，OP3與與OC的夾角為的夾角為30，則，則P3處所對(duì)處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為應(yīng)的折射率的值為_(kāi) (2)圖中圖中P3、P4兩位置兩位置_處所對(duì)應(yīng)的折射率值大處所對(duì)應(yīng)的折射率值大 (3)作作AO的延長(zhǎng)線交圓周于的延長(zhǎng)線交圓周于K，K處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)為_(kāi)【答案答案】(1)1.73(2)P4(3)1