高中物理课件实验测定玻璃的折射率 21页

第十三章实验实验理论指导典题案例导析智能演练提升题型一题型二题型三\n\n\n\n三、实验器材长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。四、实验步骤(1)将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。(2)把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′。\n(3)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住。再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。(4)移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′。(5)用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值，将数据填入表格中。(6)改变入射角θ1，重复实验步骤。\n\n图13－实－1\n图13－实－2\n六、注意事项(1)实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间，P2与O点之间，P3与P4之间，P3与O′点之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。(3)在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。(4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上。若宽度太小，则测量误差较大。\n七、误差分析(1)入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。\n八、它案设计插针法的作用是找出玻璃砖内的光路，其关键是确定入射点和出射点，而入射点和出射点是利用插针后确定的直线与界面交线相交而得到的，故实验的关键是插准大头针，画准玻璃砖边界线，而与所选玻璃砖两边平行与否无关。如用半圆形、圆形或三角形玻璃砖，均可测出其折射率，光路如图13－实－3所示。\n图13－实－3\n\n[例1]某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤正确无误，但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行，如图13－实－4所示，则()A．AO与O′B两条直线平行B．AO与O′B两条直线不平行C．他测出的折射率偏大D．他测出的折射率不受影响图13－实－4\n[答案]BD\n[例2](2012·江苏高考)测定玻璃的折射率实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插入第四个大头针D时，要使它________。图13－实－5是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a′是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折射率n＝________。(计算结果保留两位有效数字)图13－实－5\n[答案]挡住C及A、B的像1.8(1.6～1.9都算对)\n[例3](2011·天津高考)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图13－实－6中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率n＝________。\n图13－实－6\n点击下图进入知能演练提升