第十三章　实验探究课十七　测量玻璃的折射率（课件 学案 练习，共3份）2026届高中物理（人教版）一轮复习

实验探究课十七　测量玻璃的折射率 原理与器材 实验操作 注意事项 1．通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而画出折射光线OO′。 2．求出折射角θ2，再根据n＝计算出玻璃的折射率。 3．玻璃砖应该用厚度较大的。 1．用图钉把白纸固定在木板上。 2．在白纸上画一条直线aa′，并取aa′上的一点O为入射点，作过O点的法线NN′。 3．画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针。 4．在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐，并画出另一条长边的对齐线bb′。 5．眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P1的像被P2的像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。 6．移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得线段OO′。 7．用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sin θ1和sin θ2。 1．实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O之间、P3与O′之间距离要稍大一些。 2．入射角θ1不宜太大(接近90°)，也不宜太小(接近0°)。 3．操作时手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，也不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。 4．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。 数据 处理 1．计算法：算出不同入射角时的n＝，并取平均值。 2．作sin θ1-sin θ2图像：由n＝可知图像应是过原点的直线，如图甲所示，其斜率为折射率n。 3．“单位圆”法： 如图乙所示，sin θ1＝，sin θ2＝，OE＝OE′＝R，则n＝＝。 误差 分析 1．入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些。 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。 教材原型实验 [典例1]　(1)(多选)如图1所示，某同学在“测量玻璃的折射率”的实验中，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，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是_____。 A．插上大头针P3，使P3挡住P2、P1的像 B．插上大头针P4，使P4挡住P3和P2、P1的像 C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些 D．为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好 E．若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖，仍可用此方法测量玻璃的折射率 (2)该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，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直于法线的直线分别交于B点和D点，如图2所示，若他测得AB＝7.5 cm，CD＝5 cm，则可求出玻璃的折射率n＝_____。 (3)若该同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图3所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值_____真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[典例2]　(2024·广东河源市开学考试)某实验小组欲测量一段圆柱形玻璃砖的折射率，其操作步骤如下： a．将白纸固定在水平桌面上，将圆柱形玻璃砖竖直 ... ...