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鲁科版高中物理选择性必修第一册第4章第2节科学测量玻璃的折射率课件(32页ppt)+学案

日期:2025-05-02 科目:物理 类型:高中学案 查看:99次 大小:3559543B 来源:二一课件通
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    (课件网) 第2节 科学测量:玻璃的折射率 第4章 光的折射和全反射 1.测量玻璃的折射率。 2.学会用插针法确定光路。 实验目标 必备知识·自主预习储备 三、实验步骤 1.如图所示,将白纸用图钉钉在平木板上。 2.在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线),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。 3.把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一边bb′。 4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直到P2的像挡住P1的像。再在观察者一侧竖直插上两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置。 5.移去大头针和玻璃砖,过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′点,直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向。 6.连接OO′,入射角i=∠AON,折射角r=∠O′ON′,用量角器量出入射角和折射角,从三角函数表中查出它们的正弦值,把这些数据记录在自己设计的表格中。 7.用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角,查出它们的正弦值,填入表格中。 五、注意事项 1.实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些。 2.入射角i应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宜太大。 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5 cm以上。若宽度太小,则测量误差较大。 六、实验误差 1.入射光线和出射光线画得不够精确。因此,要求插大头针时两大头针间距应稍大。 2.入射角、折射角测量不精确。为减小测角时的相对误差,入射角要稍大些,但不宜太大,入射角太大时,反射光较强,折射光会相对较弱。 类型一 实验原理与操作 【典例1】 在做“测量玻璃的折射率”实验时, (1)下列做法正确的是_____。 A.入射角越大,误差越小 B.在白纸上放好玻璃砖后,用铅笔贴着光学面画出界面 C.实验时既可用量角器,也可用圆规和直尺等工具进行测量 D.判断像与针是否在同一条光线上时,应该观察大头针的头部 关键能力·情境探究达成 C (2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图所示,根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点,依据上述操作所测得的折射率_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)小明同学经正确操作后,在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4,AB和CD是描出的玻璃砖的两个边,如图所示,请在虚线框中画出光路图。 偏小 光路图见解析 (2)由图甲可知,此次测量的折射角偏大,导致测得的折射率偏小。 (3)光路图如图乙所示。 甲        乙 类型二 数据处理和误差分析 【典例2】 如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线,并让入射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3,图中MN为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。 (1)设AB的长度为l1,AO的长度为l2,CD的长度为l3,DO的长度为l4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量_____,则玻璃砖的折射率可表示为_____。 (2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 l1和l3 偏大 类型三 创新实验设计 【典例3】 (2023·广东卷)某同学用激光笔和透明长方 ... ...

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