2022年（老高考）人教版物理一轮复习课件：实验16 测定玻璃的折射率.pptx

1、第十三章 机械振动机械振动与机械波与机械波 光光 电磁波电磁波与相对论与相对论 实验十六 测定玻璃的折射率 1 实验知识自主回顾 2 核心考点重点突破 3 2年高考1年模拟 1 实验知识自主回顾 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 一、实验目的一、实验目的 测定玻璃的折射率。测定玻璃的折射率。 二、实验原理二、实验原理 如图所示， 用插针法找出入射光线如图所示， 用插针法找出入射光线 AO 对应的出射对应的出射 光线光线 OB，确定出射点，确定出射点 O，画出折射光线，画出折射光线 OO， 然后测量出入射角然后测量出入射角 1和折射角和折射角 2，根

2、据，根据 nsin 1 sin 2计算 计算 玻璃的折射率。玻璃的折射率。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 三三、注意事项注意事项 (1)实验时实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上应尽可能将大头针竖直插在纸上，且且P1和和P2之间之间、P3和和 P4之间之间、P2与与O、P3与与O之间距离要稍大一些之间距离要稍大一些。 (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)。太大时反太大时反 射光较强射光较强，出射光较弱；太小时入射角出射光较弱；太小时入射角、折射角测量的相对误差较大折射角测量的相对误差较大。 (

3、3)操作时操作时，手不能触摸玻璃砖的光学面手不能触摸玻璃砖的光学面，更不能把玻璃砖界面当尺更不能把玻璃砖界面当尺 子画界线子画界线。 (4)实验过程中实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 4数据处理的三种方法数据处理的三种方法 (1)单位圆法：以入射点单位圆法：以入射点 O 为圆心，以一定长度为圆心，以一定长度 R 为半径画圆，交入为半径画圆，交入 射光线射光线 OA 于于 E 点，交折射光线点，交折射光线 OO于于 E点，过点，过 E 作作 NN的垂线的垂线 EH，过，过 E

4、作作 NN的垂线的垂线 EH，如图所，如图所 示。示。 sin 1EH OE， ，sin 2E H OE ，OEOE R，则，则 nsin 1 sin 2 EH EH。只要用刻度尺测 。只要用刻度尺测 出出 EH，EH的长度就可以求出的长度就可以求出 n。 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (2)计算法：用量角器测量入射角计算法：用量角器测量入射角 1和折射角和折射角 2，并查出其正弦值，并查出其正弦值 sin 1和和 sin 2。算出不同入射角时的。算出不同入射角时的sin 1 sin 2，并取平均 ，并取平均 值。值。 (3)图像法：改变不同的

5、入射角图像法：改变不同的入射角 1，测出不，测出不同的折同的折 射角射角 2，作，作 sin 1sin 2图像，由图像，由 nsin 1 sin 2可知图像 可知图像 为直线，如图所示，其斜率即为折射率。为直线，如图所示，其斜率即为折射率。 2 核心考点重点突破 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (2020 北京十三中月考北京十三中月考)某同学在某同学在“测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率”的实的实 验中验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上玻璃砖平放在白纸上，然然 后在白纸上确定玻璃砖的界面后在白

6、纸上确定玻璃砖的界面aa和和bb。O为直线为直线AO与与aa的交点的交点， 在直线在直线OA上竖直地插上上竖直地插上P1、P2两枚大头针两枚大头针。 考点一考点一 教材原型实验教材原型实验 例例1 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有该同学接下来要完成的必要步骤有_。 A插上大头针插上大头针P3，使使P3仅挡住仅挡住P2的像的像 B插上大头针插上大头针P3，使使P3挡住挡住P1的像和的像和P2的像的像 C插上大头针插上大头针P4，使使P4仅挡住仅挡住P3 D插上大头针插上大头针P4，使使P4挡住挡住P3和和P1、P

7、2的像的像 (2)过过P3、P4作直线交作直线交bb于于O，过过O作垂直于作垂直于bb的直线的直线 NN，连接连接OO。测量图甲中角测量图甲中角和和的大小的大小，则玻璃的折射率则玻璃的折射率n _。 BD sin sin 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 (3)该同学在实验中将玻璃砖界面该同学在实验中将玻璃砖界面aa和和bb的间距画得过宽的间距画得过宽。若其若其 他操作正确他操作正确，则折射率的测量值则折射率的测量值_(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等等 于于”)准确值准确值。 小于小于 解析解析 (1)确定大头针确定大头针 P3的位置的方

8、法是大头针的位置的方法是大头针 P3能挡住能挡住 P1、P2 的像， 则的像， 则 P3必定在出射光线方向上。 确定大头针必定在出射光线方向上。 确定大头针 P4的位置的方法是大头的位置的方法是大头 针针 P4能挡住能挡住 P1、P2的像和的像和 P3，故选，故选 B、D。 (2)测定玻璃折射率的原理是折射定律，则玻璃的折射率为测定玻璃折射率的原理是折射定律，则玻璃的折射率为 nsin sin。 。 (3)作图时，玻璃砖应与所画的边界对齐。该同学的做法中，测量出作图时，玻璃砖应与所画的边界对齐。该同学的做法中，测量出 的的 角偏大，导致折射率的测量值偏小。角偏大，导致折射率的测量值偏小。 高考

9、一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 本实验的常见创新如下本实验的常见创新如下 考点二考点二 实验拓展创新实验拓展创新 实验设计实验设计 的创新的创新 利用激光笔结合标尺分析光点的位置变化替代插针法利用激光笔结合标尺分析光点的位置变化替代插针法 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 实验器材实验器材 的创新的创新 由测液体的折射率替代测玻璃砖的折射率由测液体的折射率替代测玻璃砖的折射率 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 某同学测量玻璃砖的折射率某同学测量玻璃砖的折射率，

10、准备了下列器材：激光笔准备了下列器材：激光笔、直直 尺尺、刻度尺刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图所示如图所示，直尺与玻璃砖直尺与玻璃砖 平行放置平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面点射向玻璃砖表面，在直在直 尺上观察到尺上观察到A、B两个光点两个光点，读出读出OA间的距离为间的距离为20.00 cm，AB间的距离间的距离 为为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d110.00 cm，玻璃砖厚玻璃砖厚 度度d24.00 cm。玻璃的折射率玻璃的折射率n_， 光光在玻璃中传播速

11、度在玻璃中传播速度v_m/s (光在真空中传播速度光在真空中传播速度c3.0108 m/s，结果结果 均均保留两位有效数字保留两位有效数字)。 例例2 1.2 2.5108 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 解析解析 作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角 i45 ，设，设 折射角为折射角为 r， 则， 则 tan r3 4， 故折射率 ， 故折射率 n sin i sin r 1.2， 故， 故 v c n 2.5108 m/s。 3 2年高考1年模拟 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波

12、 光 电磁波与相对论 返回导航 (2019 天津卷天津卷9(2)某小组做测定玻璃的折射率实验某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：所用器材有： 玻璃砖玻璃砖，大头针大头针，刻度尺刻度尺，圆规圆规，笔笔，白纸白纸。 下列哪些措施能够提高实验准确程度下列哪些措施能够提高实验准确程度_。 A选用两光学表面间距大的玻璃砖选用两光学表面间距大的玻璃砖 B选用两光学表面平行的玻璃砖选用两光学表面平行的玻璃砖 C选用粗的大头针完成实验选用粗的大头针完成实验 D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 AD 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光

13、电磁波与相对论 返回导航 该小组用同一套器材完成了四次实验该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个记录的玻璃砖界线和四个 大头针扎下的孔洞如下图所示大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是其中实验操作正确的是_。 D 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 该小组选取了操作正确的实验记录该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹在白纸上画出光线的径迹， 以入射点以入射点O为圆心作圆为圆心作圆，与入射光线与入射光线、折射光线分别交于折射光线分别交于A、B点点，再过再过 A、B点作法线点作法线NN的垂线的垂线，垂足分别为垂

14、足分别为C、D点点，如图所示如图所示，则玻璃则玻璃的的 折射率折射率n_。(用图中线段的字母表示用图中线段的字母表示) AC BD 高考一轮总复习 物理 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 返回导航 解析解析 (1)测玻璃的折射率关键是根据入射光线和出射光线确定在测玻璃的折射率关键是根据入射光线和出射光线确定在 玻璃中的传播光线，因此选用光学表面间距大玻璃中的传播光线，因此选用光学表面间距大的玻璃砖以及使同侧两枚的玻璃砖以及使同侧两枚 大头针的距离大些都有利于提高实验准确程度，减小误差；两光学表面大头针的距离大些都有利于提高实验准确程度，减小误差；两光学表面 是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细是否平行不影响折射率的测量，为减小误差，应选用细 长的大头针，故选项长的大头针，故选项 B、C 错误。错误。 (2)两光学表面平行的玻璃砖的入射光线与出射光线两光学表面平行的玻璃砖的入射光线与出射光线 平行，在空气中的入射角大于玻璃中的折射角，画图可平行，在空气中的入射角大于玻璃中的折射角，画图可 知正确的图为知正确的图为 D。 (3)玻璃的折射率玻璃的折射率 n sin i sin r，又 ，又 sin iAC R ，sin rBD R ，故，故 nAC BD。 。 谢谢观看