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课件网) 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、刻度尺、量角器、铅笔。 第2节 科学测量:玻璃的折射率 知识 清单破 知识点 1 实验器材 知识点 2 实验原理与设计 当光从空气射入玻璃时,根据折射定律 =n,测出入射角i和折射角r就可以计算出玻璃 的折射率。 1.把白纸固定在木板上,再将玻璃砖放在白纸上。用铅笔描出界面aa‘、bb’,利用两枚大头针 确定入射光的方向,如图(a)。 2.用两枚大头针在玻璃砖的另一侧确定出射光的方向,如图(b)。 知识点 3 实验步骤 3.取走玻璃砖,根据入射光和出射光的方向确定入射点O和出射点E,连接OE即玻璃砖内部的 折射光。画出过入射点O的法线NN',如图(c)。 4.根据画出的光路图测量入射角i、折射角r,填入设计的表格中。计算玻璃的折射率n= 。 5.重复以上实验步骤多次,最后求出玻璃折射率的平均值。 1.为减小测量误差,应选择宽度小些的玻璃砖。 ( ) 2.在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中,入射角适当大些。 ( ) 3.在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中,为方便操作可用玻璃砖代替尺子画线。 ( ) 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ” 。 实验中严禁用玻璃砖代替尺子画线。 提示 玻璃砖宽度大些好,这样有利于准确画出折射光线,进而更好去确定折射角。 提示 √ 1.数据处理 (1)计算法:通过测量入射角和折射角,然后查数学用表,得出入射角和折射角的正弦值,再代入 n= 中求多次不同入射角时的n的值,然后取其平均值,即玻璃的折射率。 (2)图像法:求出多组对应的入射角与折射角的正弦值,作出sin i-sin r图像,由n= 可知图像 应为直线,如图所示,其斜率为玻璃的折射率。 疑难 情境破 讲解分析 疑难 实验数据处理与误差分析 (3)单位圆法:在不使用量角器的情况下,可以用画单位圆法。 a.以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线AO于E点,交折射光线OO'于E'点, 过E作NN'的垂线EH,过E'作NN'的垂线E'H',如图所示。 b.由图中关系sin i= ,sin r= ,OE=OE'=R,则n= = ,只要用刻度尺测出EH、E'H' 的长度就可以求出n。 2.注意事项 (1)实验中,玻璃砖在纸上的位置不可移动。 (2)不能用手触摸玻璃砖光洁的光学面,更不能把玻璃砖当尺子用。 (3)大头针应竖直插在白纸上,且玻璃砖两侧大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大些,以 减小确定光路时造成的误差。 (4)实验中入射角不宜过小,否则会增大测量误差,也不宜过大,否则在bb'一侧看不清P1、P2的像。 (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。 3.误差分析 (1)确定入射光线、出射光线时造成误差。减小误差方法:入射侧、出射侧所插两枚大头针 间距离应适当大一些。 (2)测量入射角与折射角时造成误差。减小误差方法:入射角在30°~60°范围内。入射角不宜 过小,也不宜过大,过大时反射光较强,出射光较弱。 (3)界面画不准确造成误差。如果界面距离小于玻璃砖宽度,则测量结果偏大;如果界面距离 大于玻璃砖宽度,则测量结果偏小。 注意 若正确画出两界面后,不慎将玻璃砖平移了一些,其他操作无误,则测量结果等于真实值。第4章 光的折射和全反射 第2节 科学测量:玻璃的折射率 基础过关练 题组一 实验原理与实验步骤 1.某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时,其操作步骤如下: ①把长方体玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa'对齐,在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb'。 ②移去大头针和玻璃砖,连接P3、P4,通过P3、P4的连线与bb'的交点O'和aa'上的入射点O,作出玻璃砖中的光线OO',测量出入射角θ1与折射角θ2,填入表格中。 ③在白纸上画出一条直线aa'代表两种介质的界面,过aa'上的O点画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入射光线。 ④在线段AO上竖直地插上两枚大头针 ... ...
