4.1.2实验：测定玻璃的折射率 课件 （共28张PPT）人教版高中物理选择性必修第一册第四章

(课件网) 教 学 课 件 4.1.2实验：测定玻璃的折射率 第四章 光 实验的目的和原理 实验的器材和步骤 数据处理与误差分析 注意事项 01 02 03 04 目录 CONTENTS 实验的目的和原理 PART 1 i r 思考1：铅笔直接划过玻璃面确定玻璃砖界面好不好？ 红色激光穿过玻璃的光路图 1.目的： 测量玻璃的折射率。 2.原理： 思考2：没有激光能否确定光路的光线从而测量角度？ 一、实验的目的和原理 实验的器材和步骤 PART 2 i 1 2 3 4 白纸 、大头针若干、铅笔、直尺、量角器 r 1.器材：玻璃砖、 注意：铅笔直接划过玻璃面容易划伤玻璃。 2.步骤： 二、实验的器材和步骤 二、实验器材与步骤： 2.步骤： ①铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）； ②在白纸上画一条线a作为界面，过a上的一点O（作为入射点）画法线NN′，并画AO作为入射光线； ③把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与a对齐(确保O为实际入射点)，确定玻璃砖的另一界面a′(确保出射点准确) ； 1.器材：玻璃砖、白纸 、大头针、铅笔、直尺、量角器 ④在直线AO上竖直插大头针P1、P2，透过玻璃砖观察P1、P2的像，调整视线让P2挡住P1的像。再在另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、P2、P1的像，记下P3、P4位置。 ⑤移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线DC与a′交于O′（作为实际出射点），直线O′D代表沿AO方向的入射光通过玻璃砖后的传播方向； ⑥连接OO′，入射角 1=∠AON ，折射角 2＝ ∠N′OO′，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，记录在表格中； ⑦用上述方法求出入射角分别为300、450、 600的折 射角，查出它们的正弦值，填入表格； ⑧算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后求出几次实验的平均值为折射率. 数据处理及误差分析 PART 3 1.平均值法 算出不同入射角时的比值 ，最后求出在几次实验中所测的 平均值，即为玻璃砖的折射率。 三、数据处理及误差分析 2.图象法 以sinθ1值为横坐标、以sinθ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率为k 故玻璃砖折射率： 3.单位圆法:没有量角器时，可以用单位圆法。 i A B O O r a a E F D C 产生原因 减小方法 偶然 误差 入射、折射光线画不精确 两大头针间距适当大些 入射角、折射角测不准 入射角适当大些 2.误差分析 ①偶然误差 ②系统误差 (无) 2、常见的例子误差分析 （1）实验中，当玻璃砖和平行线发生了平移，对最后的结果有无影响？ 真实光路 误差光路 无影响 折射角不变 （2）实验中，当平行线画得比玻璃砖宽，对最后的结果有无影响？ 真实光路 误差光路 得到折射率偏小 折射角偏大 注意事项 PART 4 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。 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。 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。 四、注意事项 例1.　在“测量玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，下列说法正确的_____。 A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．选择的入射角应尽量小些 C．大头针应垂直地插在纸面上 D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 CD (2)A同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率_____(选填“偏 大”“偏小”或“不变”)。 (3)B同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，O ... ...