《2017-2018学年高中物理教科版选修3-4教学案：第四章 小专题研究（五） 测定水的折射率的四种方法 Word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理教科版选修3-4教学案：第四章 小专题研究（五） 测定水的折射率的四种方法 Word版含答案（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1小专题研究(五)测定水的折射率的四种方法1成像法原理：利用水面的反射成像和水面的折射成像。方法：如图1所示，在一盛满水的烧杯中，紧挨杯口竖直插一直尺，在直尺的对面观察水面，能同时看到直尺在水中的部分和露出水面部分的像，若从点P看到直尺在水下最低点的刻度B的像B(折射成像)恰好跟直尺在水面上刻度A的像A(反射成像)重合，读出AC、BC的长，量出烧杯内径d，即可求出水的折射率：n 图12插针法原理：利用光的折射定律。方法：如图2所示，取一方木板，在板上画出互相垂直的两条线AB、MN，从它们的交点O处画直线OP(使PON45)，在直线OP上P、Q两点竖直插两枚大头针。把木板竖直插入水中，使AB与水
2、面相平，MN与水面垂直。在水面上观察，调整视线使P的像被Q的像挡住，再在木板S、T处各插一枚大针，使S挡住Q、P的像，T挡住S及Q、P的像。从水中取出木板，画出直线ST，量出图中的角i、r，则水的折射率nsin i/sin r。图23视深法原理：利用视深公式hh/n。方法：在一盛水的烧杯底部放一粒绿豆，在水面上方吊一根针，如图3所示。调节针的位置，直到针尖在水中的像与看到的绿豆重合，测出针尖距水面距离即为杯中水的视深h，再测出水的实际深度h，则水的折射率nh/h。图34全反射法原理：利用全反射现象。方法：在一盛满水的大玻璃缸下面放一发光电珠，如图4所示。在水面上观察，看到一圆的发光面，量出发光
3、面直径D及水深h，则水的折射率n。图4例证如图5所示，在水面上放置一个足够大的遮光板，板上有一个半径为r的圆孔，圆心的正上方h处放一个点光源S，在水面下深H处的底部形成半径为R的圆形光亮区域(图中未画出)。测得r8 cm，h6 cm，H24 cm，R26 cm，求水的折射率。图5解析根据光路图，可知sin 10.8，sin 20.6由折射定律得：n得n。答案1学校开展研究性学习，某研究性学习小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图6所示。在一个圆形木盘上过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF，在半径OA上垂直圆盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2的位置不变
4、，每次测量时，让圆盘的BFC部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2。同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值。这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值。则：(1)若AOF30，OP3与OC的夹角为30，则P3处所对应的折射率的值为_。图6(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率值大？_。(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率的值应为_。解析：(1)n。(2)P4对应的入射角大，所以折射率大。(3)当在K位置时，入射角与折射角相等，所以
5、折射率等于1。答案：(1)(2)P4(3)12一个圆柱形筒，直径12 cm，高16 cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm。当筒中装满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点。求：(1)此液体的折射率。(2)光在此液体中的传播速度。解析：先画出一圆柱形筒，筒高为H16 cm，直径d12 cm。人眼在A处，筒侧底部“最低点”为B，筒内无液体时，人眼能见深度h9 cm。筒内盛满液体时，人眼看到B点。根据光的折射画出光路如图所示。(1)sin isin r此液体的折射率n(2)光在此液体中的传播速度v2.25108 m/s答案：(1)(2)2.25108 m/s第一部分 物理复习方法与策
6、略高三物理复习应当从一个全新的角度重新认识和提升原有知识，实现对知识的重新整合与类化。而不只是简单的重复和回顾。在复习的过程中更是要讲究科学性、规范性，不能将复习等同于大量做题，否则就会淹没在茫茫题海中。一、要善于归纳总结，掌握物理方法，形成物理思维在复习中，除了认真复习基础知识之外，建议同学们务必重视对各种物理方法和物理思维的进一步掌握和深化。这才是一种更高层次、更有效率的复习方法。1善于运用联系的观点。运用联系的观点，对物理方法进行对比归纳，形成处理物理问题独有的思想和方法是物理复习的关键。例如，利用类比的方法复习机械振动与电磁振荡、机械波与电磁波、电源与用电器、万有引力与库仑力、电场与重
7、力场等，在比较中寻找共性与特性；而密度、电阻、场强、电势差、磁感应强度等物理概念都应用了比值定义法，并要注意定义式与决定式的区别；质点、自由落体运动、理想气体、点电荷、理想变压器等都应用了忽略次要因素的理想化方法；平均速度、交流电有效值，合成与分解用等效替代的方法等等。这些处理方法也同样运用在我们解决物理问题的过程中，使物理问题简化并顺利解决。再如实验中通过多次测量求平均值来减小偶然误差，几乎在每个实验测量中都会用到；累积测量再求平均值的思想方法，其实从我们用刻度尺测量金属丝直径（紧密缠绕在圆柱形铅笔上）和一页纸厚度（测100张纸的厚度）一直就用这种思想和方法。2把握建立物理模型的思想。建立物
8、理模型，忽略次要因素、突出主要因素，是解决和研究物理问题的重要方法。纵观近几年的高考试题，无不体现对物理模型应用的考查。力学常见物理模型有：质点、单摆、轻绳、轻杆、轻弹簧、弹簧振子等；过程模型有：匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动等；物理实验模型有：伽利略的理想实验模型等。这种将实物或过程抽象为模型的研究方法，更容易抓住物理问题的实质，突破物理的难点。3掌握解决物理问题的方法。掌握解决物理问题的方法是学好物理的重要途径。例如选取研究对象时常用隔离法和整体法；处理抛体运动时常用的运动合成与分解法；实验数据的处理采用形象直观的图像法；力的合成与分解、等效电路、半偏法测电
9、阻等都是用以易代难的等效替代法等，均为中学物理学习中基本的思维方法。在平时练习中增强对这些方法的体会与掌握，在听课中，要格外注意老师怎样随着审题而描绘物理情景；怎样分析物理过程建立物理模型；怎样寻找临界状态及与其相应的条件；如何挖掘隐含条件等。这些，都是远比列出物理方程完成解题任务更有意义。一旦领悟了技巧、掌握了方法，便可如虎添翼，发挥出更强、更敏捷的思维能力。二、养成良好的学习习惯是搞好物理复习的关键。1高三复习要学会独立思考。有些同学平时练习还可以，一到考试时成绩就上不去，其中一个重要原因是没有独立思考的习惯。边看答案边做题，甚至还没看明白题就急着去翻答案，做题的作用类似于校对，答案想通了
10、就认为自己会了，盲目追求做题数量等等，这些不好的学习习惯必须改掉。有时题不会做，别人的一句提示，一个图形就可使题目迎刃而解，这在平时的学习中是经常遇到的事情。但要知道考试时是单兵作战，没有任何外来的提示，常常是考完试就对自己的错误恍然大悟，于是归结于自己粗心，其实这正是平时自己对一些问题过快的去找答案或提示而缺乏独立思考造成的。虽然高三阶段时间紧，内容多，但必要的独立思考是一定要有的，一定要注意做题后总结、反思。注意对题目归类分析，进行一题多变的训练，达到做一题会一类题的效果，提高复习效率。2物理虽是理科，该记忆的也要记忆。对物理的一些基本概念、定理、定律、公式，尤其是热学、光学、原子和原子核
11、物理中的物理史实、物理概念和规律这些一级基础知识必须要记牢。还有一些常用的结论、方法或常识性知识等属于二级基础，也必须记牢。例如：从光滑斜面上由静止下滑的物体加速度为a=gsin；若物体沿斜面匀速下滑,则该摩擦因数与的关系满足=tan；提到秒摆应知道是周期为2s的单摆；月球绕地球的周期是27天；中等身材中学生的质量约50-60kg等等。但只背结论，死记公式，是绝对学不好物理的，也不可能在高考中取得好成绩。要明白为什么要引入这个概念（例如加速度、电场强度），这条物理定理怎样得出的，内容和表达式是什么，它的内涵和外延是什么，它反映了谁的性质，由哪些因素决定，它能解决什么问题，怎么用它解决问题等。3
12、及时归纳和总结。当每章复习结束，可借助课堂笔记和一些参考书搞一次单元小结，理一理本章知识线索和知识网络，理清前后知识联系；归纳总结不单是照着课本或参考书把公式定理抄下来，而是要把平时老师讲的，对自己有用的结论、方法、典型题目都结合自己的理解和领悟总结下来，加以记忆。对本章复习过程中做过的练习和试卷中的错误、疏漏进行仔细认真地分析和整理，在错题本上分析每一个题目错误原因，并总结此类题的解题规律，感悟解题思路。从知识掌握和应试心理两方面分析，针对自己的薄弱环节和能力缺陷及时补救。并在每次考试前翻阅，给自己提个醒。这样才会在考试时做到心中有数，缓解紧张情绪，增加取胜的信心。对自己已经做过的题目进行总
13、结与整理时，应该注意以下几个方面：（1）哪些题是一看就会的，哪些题是经过深度思考才做对的，哪些题是经过深度思考后一点思路都没有的，这些题必须做好不同的标识。（2）对那些一点思路也没有的习题，必须通过同学或老师的帮助使之变成有思路的习题，这些题目涉及的知识点就是我们备考路上的“拦路虎”，一定要把他们都“消灭”了。（3）要定期回头复习那些经过深度思考才做出的习题，保证思路上的畅通。（4）要把自己不会的习题、做错的习题进行归类，看看哪些题是方法上的错误，哪些题是计算上的失误，哪些题是概念理解不透造成的，最好设计一个表格记录下来。掌握自己犯错的类型，就为防范错误做好了准备，整理一个错题本是复习的一个好
14、办法，便于集中查阅自己犯过的错误。当看到曾经出现过的问题，应该随时翻看课本里面相应的内容，这样边记边看边悟效果会更显著，不会的知识点就会越来越少了。每次考试后，均要进行分析和总结，可将问题分成三类：会而错，盲而错，疑而错。会而错，疏忽、粗心所致，理在戒之；盲而错，由于各种原因，在知识和运用上存在许多盲点，因盲而茫，错是必然的，因而扫除知识的盲点、弥补知识的缺陷是高考复习的最基本的要求；疑而错，一半清醒一半“醉”，因对知识的理解不到位、有疑惑、不透彻而错，多数当属此类，复习的目的就是要无疑无惑。即重点把火候不到的“夹生饭”再加工，使之变熟；把有基础但掌握不到位的知识领悟得透彻明白。会而错，与前面
15、的“盲而错”、“疑而错”虽有本质的区别，但最终的效果是相同的，就是都不能得分。引起的原因主要是粗心大意，读题一目十行，分析缺一漏万，解答有头无尾，常言道“大意失荆州”、“细节决定成败”就是指这类情况。4注意变式训练高考把能力考查放在首位，就必须对知识点考查的能力要求上不断翻新变化。很多试题对同一知识点的考查，有时是考查理解能力，有时却考查推理能力或分析综合能力，或以新颖的情景或新的设问角度考查同一知识点，这就要求我们应站在科学、有效的高度上，注重一题多解，一题多变的训练，提高以不变应万变的能力。用翻新题、变式题进行训练，以求真懂，克服思维定势。而复习过程中做的基础题，就是以基础题训练解题的思维和方法，培养正确的解题习惯。且要养成主动参与，积极思考的良好学习习惯。提高从原始题目中采集信息、处理信息，建立起与题目相对应的物理模型的能力。三、加强限时训练，提高做题速度。有的同学平时很用功，做题一丝不苟，过程一步不落，题目也没少做，可到考试时连做过的题目都拿不了分，原因何在？就是平时做题不考虑时间，没有时间限制，精力很放松，可以翻参考书，可以看参考答案，今天想不通明天接着想。但在考试时，有严格的时间限
