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1、实验十四 测定玻璃的折射率知识要点归纳实验目的1.测定玻璃的折射率.2.学会用插针法确定光路.实验原理图13－3－1实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔.过程分析导引实验步骤1.如图13－3－2所示,将白纸用图钉按在木板上,先在白纸上画出一条直线aa′作为界面.过aa′上的一点O画出界面的法线MN,并画一条线段AO作为入射光线.图13－3－22.把平行玻璃砖平放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一条长边bb′.3.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向,
2、直到P1的像被P2挡住.再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P3及P1、P2的像,记下P3、P4的位置.4.移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于O′,连接OO′即为折射光线,入射角θ1＝∠AOM,折射角θ2＝∠O′ON.5.用量角器测出入射角和折射角的大小,查出它们的正弦值,将数据填入表格中.6.改变入射角θ1,重复实验步骤,列表记录相关测量数据,计算每次折射率n,求出平均值.数据处理图13－3－3误差分析1.用插针法测玻璃的折射率,误差的主要来源是对角度的描绘与测量,因此要求插大头针时两大头针间距应较大,测量角
3、时,应使入射角稍大些,但不宜过大.注意事项1.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.3.入射角不宜过大或过小,一般在15°～75°之间.4.玻璃砖的折射面要画准确,不能用玻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.实验典例探究题型1实验原理及误差的考查例1(2010·高考福建理综卷)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图13－3－4所示.图13－3－4(1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1、θ2表示);(2)如果
4、有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度________(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.(2)根据平行玻璃砖对光线的影响可知,玻璃砖宽度越大,侧移量越大,折射角的测量误差越小.题型2实验数据的处理例2如图13－3－5所示,某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖的折射率,OA是画在纸上的直线,他在直线OA适当位置先后竖直插上P1、P2两枚大头针,如图放上玻璃砖(如粗黑线所示),然后插上P3、P4大头针.图13－3－5(1)其中他确定P3大头针位置的方法应当是:_______________________.(2)若该同学实验操作规范准
5、确,其记录的情况如图所示13－3－5.该同学还用圆规做了一个以O为圆心,半径与玻璃砖相同的半圆(如图中虚线所示).这位同学算出玻璃砖的折射率为_____.【答案】(1)见解析(2)1.5题型3创新实验例3(2011·高考天津理综卷)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率.开始玻璃砖的位置如图13－3－6中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像.如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失.此时只
6、须测量出____________________,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的测量量表示出折射率n＝________.图13－3－6知能优化演练本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
