《2022年高考物理一轮总复习 第3章 第3节 测定玻璃的折射率优质课件 鲁科版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理一轮总复习 第3章 第3节 测定玻璃的折射率优质课件 鲁科版选修3-4（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验探究实验探究：测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率1.基础知识基础知识2.典例剖析典例剖析3.跟踪训练跟踪训练选修选修3-4 3-4 机械振动机械振动 机械波机械波 光光 电磁波电磁波 相对论简介相对论简介4.真题演练真题演练一、基础知识一、基础知识1.基础知识基础知识注意事项注意事项1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的玻璃砖应选用厚度、宽度较大的2大头针要插得竖直，且间隔要大些大头针要插得竖直，且间隔要大些3入射角不宜过大或过小，一般在入射角不宜过大或过小，一般在1575之间之间4玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线.5实验过程中
2、，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变 二、典例剖析二、典例剖析2.典例剖析典例剖析插针法测玻璃的折射率的记忆口诀插针法测玻璃的折射率的记忆口诀铺纸画线定边缘，铺纸画线定边缘，然后放上玻璃砖，然后放上玻璃砖，两针决定入射光，两针决定入射光，两像四针成一线两像四针成一线去砖再做光路图，去砖再做光路图，入射折射和法线，入射折射和法线，数据处理方法多，数据处理方法多，折射定律单位圆，折射定律单位圆，实验测得折射率，实验测得折射率，减小误差是关键减小误差是关键【例例3】如图所示如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率
3、.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线确定入射光线,并让入射并让入射光线过圆心光线过圆心O,在玻璃砖在玻璃砖(图中实线部分图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针另一侧垂直纸面插大头针P3,使使P3挡住挡住P1、P2的像的像,连接连接OP3,图中图中MN为分界线为分界线,虚线半圆与玻虚线半圆与玻璃砖对称璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于均垂直于法线并分别交法线于A、D点点.(1)设设AB的长度为的长度为l1,AO的长度为的长度为l2,CD的长度的长度为为l3,DO的
4、长度为的长度为l4,为较方便地表示出玻璃为较方便地表示出玻璃砖的折射率砖的折射率,需用刻度尺测量需用刻度尺测量_,则玻则玻璃砖的折射率可表示为璃砖的折射率可表示为_.(2)该同学在插大头针该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度为圆心顺时针转过一小角度,由此测得玻璃由此测得玻璃砖的折射率将砖的折射率将_(选填选填“偏大偏大”“偏偏小小”或或“不变不变”).l1和和l3n=l1/l3转解析转解析l1l2偏大偏大【变式训练变式训练4】图甲所示为光学实验用的长图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖方体玻璃砖,它的它的_面不能用手直面不能用手直接接触。在用插针法测
5、定玻璃砖折射率的接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在的位置相同，且插在c位置的针正好挡位置的针正好挡住插在住插在a、b位置的针的像，但最后一个针位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙两点，如图乙所示。计算折射率时，用所示。计算折射率时，用_(填填“d”或或“e”)点得到的值较小，用点得到的值较小，用_(填填“d”或或“e”)点得到的值误差较小。点得到的值误差较小。解析显隐解析显隐光学光学d e 转解析转解析【备选备选】(2012浙江卷，浙江卷，21
6、)在在“测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率”实验中，实验中，某同学经正确操作插好了某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示枚大头针，如图甲所示(1)在右图中画出完整的光路图；在右图中画出完整的光路图；(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n_(保留三位有效数字保留三位有效数字)(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示图中枚大头针，如图乙所示图中P1和和P2是同一入射光线上的是同一入射光线
7、上的2枚大头针，其对应出射光线上的枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针枚大头针是是P3和和_(填填“A”或或“B”)1.53A实验中的五个注意点实验中的五个注意点 1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的玻璃砖应选用厚度、宽度较大的2大头针要插得竖直，且间隔要大些大头针要插得竖直，且间隔要大些3入射角不宜过大或过小，一般在入射角不宜过大或过小，一般在1575之间之间4玻璃砖的折射面要画准，不能用玻玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线璃砖界面代替直尺画界线5实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变.规律方法规律方法数据处理的三个方法数据处理的三
8、个方法规律方法规律方法三、跟踪训练三、跟踪训练3.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和和P2，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使，使P3挡住挡住P1、P2的像，使的像，使P4挡住挡住P3和和P1、P2的像，在纸上标出
9、的像，在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示.(1)在图上画出所需的光路在图上画出所需的光路(2)为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有_(要求在图上标出要求在图上标出)(3)测出的折射率测出的折射率n_.i入射角入射角i和折射角和折射角r转解析转解析【跟踪训练跟踪训练】如图画有直角坐标系如图画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上，的白纸位于水平桌面上，M是放是放在白纸上的半圆形玻璃砖在白纸上的半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点其底面的圆心在坐标原点,直边与直边与x轴重合。轴重合。OA是画在纸
10、上的直线是画在纸上的直线,P1、P2为竖直地插在直线为竖直地插在直线OA上的两枚大头针上的两枚大头针,P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针是竖直地插在纸上的第三枚大头针,是直线是直线OA与与y轴正方向的夹角轴正方向的夹角,是是直线直线OP3与与y轴负方向的夹角。只要直线轴负方向的夹角。只要直线OA画得合适画得合适,且且P3的位置取得正的位置取得正确，测出角确，测出角和和，便可求得玻璃的折射率。，便可求得玻璃的折射率。某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时,在他画在他画出的直线出的直线OA上竖直地插上了上竖直地插上了P1、P2两枚大头针两枚大头针,但但在在y0的区
11、域内的区域内,不管眼睛放在何处，都无法透过不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是的像，他应采取的措施是:_。若他已透过玻璃砖看到了若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像的像,确定确定P3位置位置的方法是的方法是:_。若他已正确地测出了若他已正确地测出了、的值，则玻璃的折射率的值，则玻璃的折射率n_。另画一条更靠近另画一条更靠近y轴正方向的直线轴正方向的直线OA；把大头针把大头针P1、P2竖直插在所画的直线上，直到在竖直插在所画的直线上，直到在y0区域透过玻璃砖能区域透过玻璃砖能看到看到P1、P2的像插上大头针的像插上大头针P3，使，使P3刚好能挡住刚好能
12、挡住P1、P2的像的像解析解析无法看到无法看到P1、P2的像是的像是OA光线的入射角过大，发生全反射光线的入射角过大，发生全反射的缘故。的缘故。P3能挡住能挡住P1、P2的像说明的像说明OP3是是OA的折射线。的折射线。解析显隐解析显隐四、真题演练四、真题演练4.真题演练真题演练【真题真题】(2012江苏高考江苏高考)“测定玻璃的测定玻璃的折射率折射率”实验中实验中,在玻璃砖的一侧竖直插在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两，在另一侧再竖直插两个大头针个大头针C、D.在插入第四个大头针在插入第四个大头针D时时,要使它要使它_.如图所示是如图所示是在白纸上留下的实验痕迹在白纸上留下的实验痕迹,其中直线其中直线a、a是描在纸上的玻璃砖的两个边根据该是描在纸上的玻璃砖的两个边根据该图可算得玻璃的折射率图可算得玻璃的折射率n_.(计算计算结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)”挡住挡住C及及A、B的像的像 1.8(1)插大头针时插大头针时,使使C挡住前面挡住前面A、B的像的像,使使D挡住挡住C及及A、B的像的像.审题审题析疑析疑(2)测量出测量出l1与与l2的长度，则玻璃的折射率为的长度，则玻璃的折射率为n=l1/l2.转转 解析解析l1l2
