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课件网) 实验18 测定玻璃的折射率 第十三章 2023 内容索引 01 02 03 强基础 增分策略 增素能 精准突破 练思维 迁移运用 强基础 增分策略 1.实验目的 测定玻璃的折射率,掌握光发生折射的入射角和折射角的确定方法。 2.实验原理 用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O'B,确定出O'点,画出折射光线OO',然后测量出角θ1和θ2,根据 计算玻璃的折射率。 θ1为空气中的角,θ2为玻璃中的角 3.实验器材 白纸、图钉、大头针、刻度尺、铅笔、量角器、平木板、长方形玻璃砖。 4.实验步骤 (1)铺白纸、画线 ①如图所示,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把平行玻璃转平放在白纸上,使它的长边跟aa'对齐,画出玻璃砖的另一条长边bb'。 (2)插针与测量 ①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。 P3、P4连线即为光线AO的出射光线 ②移开玻璃砖连接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'。 ③用量角器测出入射角和折射角,查出它们的正弦值。 ④改变入射角θ1,重复实验,记录相关测量数据。 5.数据处理 (1)计算法:计算每次折射率n,求出平均值 。 (2)图像法(如图所示) (3)单位圆法(如图所示) 6.误差分析 (1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。 (2)入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。 易错辨析 (1)做测定玻璃的折射率实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上。( ) (2)做测定玻璃的折射率实验时,入射角越大越好。( ) (3)做测定玻璃的折射率实验时,应把玻璃砖界面当作尺子直接画界线。( ) √ × × 增素能 精准突破 考点一 实验原理与操作 典例1.(2019天津卷)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。 (1)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 B.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 D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 (2)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大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是( ) (3)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,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率n= 。(用图中线段的字母表示) 答案 (1)AD (2)D (3) 解析 (1)在插针法测定玻璃的折射率实验中,使用两光学面间距大的玻璃砖能更准确地确定玻璃砖内光线的位置,有利于减小实验误差,而两光学面是否平行对测量折射率没有影响,选项A正确,B错误;插针时要求后插的针挡住先插的针或先插的针的像,故选用细一点的大头针能更准确地确定光线位置,提高实验精确度,选项C错误;实验中是根据同侧两枚大头针的连线来确定入射光线或出射光线,故距离大些更好,选项D正确。 (2)由题图可知实验使用的是平行玻璃砖,故出射光线应该与入射光线平行,选项A出射光线与入射光线在同一直线上,选项B、C中出射光线与入射光线不平行,故只有选项D正确。 考题点睛 考点考向 点睛 测折射率的原理 光学中的几何关系 规律:控制实验条件准确操作实验,以保证得到的入射角和折射角的准确性 方法:用后插大头针挡住前插大头针的像及两点决定一直线来画出入射光 ... ...
