《新教材同步系列2024春高中物理第4章光及其应用第2节测定介质的折射率课件粤教版选择性必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材同步系列2024春高中物理第4章光及其应用第2节测定介质的折射率课件粤教版选择性必修第一册（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章光及其应用第二节测定介质的折射率第二节测定介质的折射率学习学习任务任务1会会测测量量玻玻璃璃等等材材料料的的折折射射率率，通通过过实实验验体体会会光光线线模模型型的的建建构过程构过程2知道测量玻璃的折射率的原理、方法和步骤知道测量玻璃的折射率的原理、方法和步骤3学学会会插插针针法法确确定定光光路路，并并能能用用不不同同方方法法计计算算玻玻璃璃的的折折射射率率必备知识自主预习储备01三、实验步骤三、实验步骤(1)如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上；(2)在在白白纸纸上上画画出出一一条条直直线线aa作作为为界界面面(线线)，过过aa上上的的一一点点O画画出出
2、界界面的法线面的法线NN，并画一条线段，并画一条线段AO作为入射光线作为入射光线；(3)把把长长方方形形玻玻璃璃砖砖放放在在白白纸纸上上，使使它它的的长长边边跟跟aa对对齐齐，画画出出玻玻璃璃砖砖的另一边的另一边bb；(4)在在直直线线AO上上竖竖直直插插上上两两枚枚大大头头针针P1、P2，透透过过玻玻璃璃砖砖观观察察大大头头针针P1、P2的的像像，调调整整视视线线方方向向直直到到P2的的像像挡挡住住P1的的像像再再在在观观察察者者一一侧侧竖竖直直插插上上两两枚枚大大头头针针P3、P4，使使P3挡挡住住P1、P2的的像像，P4挡挡住住P3及及P1、P2的像，记下的像，记下P3、P4的位置；的位
3、置；(5)移移去去大大头头针针和和玻玻璃璃砖砖，过过P3、P4所所在在处处作作直直线线OB与与bb交交于于O，直线直线OB就代表了沿就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向；方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向；(6)连连接接OO，入入射射角角iAON，折折射射角角OON，用用量量角角器器量量出出入入射射角角和和折折射射角角，从从三三角角函函数数表表中中查查出出它它们们的的正正弦弦值值，把把这这些些数数据记录在自己设计的表格中；据记录在自己设计的表格中；(7)用用上上述述方方法法分分别别求求出出入入射射角角分分别别为为30、45、60时时的的折折射射角角，查查出它们的正弦值，填入表格
4、中出它们的正弦值，填入表格中五、注意事项五、注意事项(1)实实验验时时，尽尽可可能能将将大大头头针针竖竖直直插插在在纸纸上上，且且大大头头针针之之间间及及大大头头针针与光线转折点之间的距离要稍大一些与光线转折点之间的距离要稍大一些(2)入入射射角角i应应适适当当大大一一些些，以以减减小小测测量量角角度度的的误误差差，但但入入射射角角不不宜宜太太大大(3)在在操操作作时时，手手不不能能触触摸摸玻玻璃璃砖砖的的光光洁洁面面，更更不不能能把把玻玻璃璃砖砖界界面面当当尺子画界线尺子画界线(4)在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变(5)玻玻璃璃砖砖应应
5、选选用用宽宽度度较较大大的的，宜宜在在5 cm以以上上若若宽宽度度太太小小，则则测测量量误差较大误差较大六、实验误差六、实验误差(1)入入射射光光线线和和出出射射光光线线画画得得不不够够精精确确因因此此，要要求求插插大大头头针针时时两两大大头针间距应稍大头针间距应稍大(2)入入射射角角、折折射射角角测测量量不不精精确确为为减减小小测测角角时时的的相相对对误误差差，入入射射角角要要稍稍大大些些，但但不不宜宜太太大大，入入射射角角太太大大时时，反反射射光光较较强强，折折射射光光会会相相对较弱对较弱关键能力情境探究达成02【典典例例1】(2022辽辽宁宁沈沈阳阳市市第第八八十十三三中中学学高高二二开
6、开学学考考试试)如如图图甲甲所所示示，某某同同学学在在“测测定定玻玻璃璃的的折折射射率率”的的实实验验中中，先先将将白白纸纸平平铺铺在在木木板板上上并并用用图图钉钉固固定定，玻玻璃璃砖砖平平放放在在白白纸纸上上，然然后后在在白白纸纸上上确确定定玻玻璃璃砖砖的的界界面面aa和和bb，O为为直直线线MO与与aa的的交交点点，在在直直线线MO上上竖竖直直地插上地插上P1、P2两枚大头针两枚大头针(1)该同学接下来要完成的必要步骤有该同学接下来要完成的必要步骤有_；A插上大头针插上大头针P3，使，使P3仅挡住仅挡住P2的像的像B插上大头针插上大头针P3，使，使P3挡住挡住P1的像和的像和P2的像的像C
7、插上大头针插上大头针P4，使，使P4仅挡住仅挡住P3D插上大头针插上大头针P4，使，使P4挡住挡住P3和和P1、P2的的像像BD解解析析应应该该使使P3挡挡住住P1和和P2的的像像，P4挡挡住住P3和和P1、P2的的像像，只只有有这这样样P1、P2、P3、P4才才是是一一条条光光线线，因因此此B、D正正确确，A、C错错误误故故选选BD(2)图图甲甲是是他他在在操操作作过过程程中中的的一一个个状状态态，请请你你指指出出第第四四枚枚大大头头针针P4应应在图甲中的位置在图甲中的位置_(选填选填“A”“”“B”或或“C”)；解解析析由由于于aa和和bb两两个个边边界界平平行行，因因此此出出射射光光线线
8、与与入入射射光光线线也也应应平平行行，因因此此P4的位置在的位置在B点点B(3)如如图图乙乙所所示示，该该同同学学在在实实验验中中将将玻玻璃璃砖砖界界面面aa和和bb的的间间距距画画得得过过宽宽，若若其其他他操操作作正正确确，则则折折射射率率的的测测量量值值_准确准确值值(选填选填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”)小于小于【典例【典例2】小显和小涛同学小显和小涛同学“用插针法测玻璃棱镜的折射率用插针法测玻璃棱镜的折射率”(1)小小显显同同学学按按实实验验步步骤骤，先先在在纸纸上上插插下下两两枚枚大大头头针针P1、P2，然然后后在在玻玻璃璃棱棱镜镜的的另另一一侧侧插插下下另另外外两两
9、枚枚大大头头针针，如如图图甲甲所所示示则则插插针针一一定定错错误误的的是是_(选选填填“P3、P4”或或“P5、P6”)，按按实实验验要要求求完完成成光光路路图图，并并标标出出相相应应的的符符号号，所所测测出出的的玻玻璃璃棱棱镜镜的的折折射射率率n_P5、P6(2)小小涛涛同同学学突突发发奇奇想想，用用两两块块同同样样的的玻玻璃璃直直角角三三棱棱镜镜ABC来来做做实实验验，两两者者的的AC面面是是平平行行放放置置的的，如如图图乙乙所所示示插插针针P1、P2的的连连线线垂垂直直于于AB面面，若若操操作作正正确确的的话话，则则在在图图乙乙中中右右边边的的插插针针应应该该是是_(选填选填“P3、P4
10、”“”“P3、P6”“”“P5、P4”或或“P5、P6”)P5、P6解解析析根根据据光光路路图图可可知知，经经过过P1P2的的光光线线经经两两块块玻玻璃璃砖砖的的分分界界处处后后向向下下偏偏，然然后后射射入入右右侧侧玻玻璃璃砖砖后后平平行行射射出出，则则图图乙乙中中右右边边的的插插针针应该是应该是P5、P6学习效果随堂评估自测031某某同同学学通通过过实实验验测测定定半半圆圆形形玻玻璃璃砖砖的的折折射射率率n如如图图甲甲所所示示，O是是圆圆心心，MN是是法法线线，AO、BO分分别别表表示示某某次次测测量量时时光光线线在在空空气气和和玻玻璃璃砖砖中中的的传传播播路路径径该该同同学学测测得得多多组
11、组入入射射角角i和和折折射射角角r，作作出出sin i-sin r图图像像如如图图乙乙所所示示则则()A光由光由A经经O到到B，n1.5B光由光由B经经O到到A，n1.5C光由光由A经经O到到B，n0.67D光由光由B经经O到到A，n0.671 12 23 34 45 56 62某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后某同学由于没有量角器，他在完成了光路图后，以以O点为圆心，点为圆心，10 cm为半径画圆，分别交线段为半径画圆，分别交线段OA于于A点，交线段点，交线段OO的延长线于的延长线于C点，过点，过A点作点作法线法线NN的垂线的垂线AB交交NN于于B点，过点，过C点作法线点作法线NN的的
12、垂垂线线CD交交NN于于D点点，如如图图所所示示用用刻刻度度尺尺量量得得OB8 cm，CD4 cm，由此可得出玻璃的折射率，由此可得出玻璃的折射率n_1 12 23 34 45 51.56 63在在“测测定定玻玻璃璃折折射射率率”的的实实验验中中，某某同同学学经经正正确确操操作作插插好好了了4枚枚大头针，如图甲所示大头针，如图甲所示(1)在图乙中画出完整的光路图在图乙中画出完整的光路图；1 12 23 34 45 56 6解解析析分分别别连连接接玻玻璃璃砖砖两两侧侧的的大大头头针针所所在在的的点点，并并延延长长与与玻玻璃璃砖砖边边分分别别相相交交，标标出出传传播播方方向向，然然后后连连接接玻玻
13、璃璃砖砖边边界界的的两两交交点点，即即为为光线在玻璃砖中传播的方向光线在玻璃砖中传播的方向光路如图所示光路如图所示答案答案见解析见解析1 12 23 34 45 56 61 12 23 34 45 56 6(2)对对你你画画出出的的光光路路图图进进行行测测量量和和计计算算，求求得得该该玻玻璃璃砖砖的的折折射射率率n_(保留保留3位有效数字位有效数字)1.53(1.501.56均可均可)4某某小小组组做做测测定定玻玻璃璃的的折折射射率率实实验验，所所用用器器材材有有：玻玻璃璃砖砖，大大头头针针，刻度尺，圆规，笔，白纸刻度尺，圆规，笔，白纸(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度下列哪些措施能够提高
14、实验准确程度_A选用两光学表面间距大的玻璃砖选用两光学表面间距大的玻璃砖B选用两光学表面平行的玻璃砖选用两光学表面平行的玻璃砖C选用粗的大头针完成实验选用粗的大头针完成实验D插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些些1 12 23 34 45 5AD6 6解解析析采采用用插插针针法法测测定定玻玻璃璃的的折折射射率率的的时时候候，应应选选定定光光学学表表面面间间距距大大一一些些的的玻玻璃璃砖砖，这这样样光光路路图图会会更更加加清清晰晰，减减小小误误差差，同同时时玻玻璃璃砖砖同同侧侧的的两两枚枚大大头头针针的的距距离离尽尽量量大大一一些些，保保证证光光线线
15、的的直直线线度度，因因此此A、D正正确确；光光学学表表面面是是否否平平行行不不影影响响该该实实验验的的准准确确度度，因因此此B错错误误；应选用细一点的大头针应选用细一点的大头针，因此因此C错误错误1 12 23 34 45 56 6(2)该该小小组组用用同同一一套套器器材材完完成成了了四四次次实实验验，记记录录的的玻玻璃璃砖砖界界线线和和四四个个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是_1 12 23 34 45 5A BC D解解析析根根据据光光的的折折射射定定律律可可知知，当当选选用用平平行行的的玻玻璃璃砖砖时时出出射射光光和和入入射
16、射光光应应是是平平行行光光，又又因因发发生生了了折折射射，因因此此出出射射光光的的出出射射点点应应相相比比入射光的延长线向下平移入射光的延长线向下平移，因此因此D正确正确，A、B、C错误错误D6 6(3)该该小小组组选选取取了了操操作作正正确确的的实实验验记记录录，在在白白纸纸上上画画出出光光线线的的径径迹迹，以以入入射射点点O为为圆圆心心作作圆圆，与与入入射射光光线线、折折射射光光线线分分别别交交于于A、B点点，再再过过A、B点点作作法法线线NN的的垂垂线线，垂垂足足分分别别为为C、D点点，如如图图所所示示，则则玻璃的折射率玻璃的折射率n_(用图中线段的字母表示用图中线段的字母表示)1 12 23 34 45 56 65图图(a)是是某某同同学学用用平平行行玻玻璃璃砖砖测测玻玻璃璃折折射射率率的的实实验验，图图中中aa和和bb分别代表玻璃砖的两个界面分别代表玻璃砖的两个界面(1)如如图图(a)所所示示，AO代代表表入入射射光光线线，OB代代表表出出射射光光线线，则则OO代代表表_，玻璃的折射率可以用公式，玻璃的折射率可以用公式_进行计算进行计算1 12 23 34 45 5折射光线折
