高考物理一轮总复习 第十二章 振动和波 光 相对论（选修3-4） 实验14 测定玻璃的折射率课件

振 动 和 波 光 相 对 论 (选 修 3 4)第 十 二 章实验十四测定玻璃的折射率 考 纲 要 求 考 情 分 析 命 题 趋 势测定玻璃的折射率2015北京卷，21T(1)2012江苏卷，12B(2)2011天津卷，9(3)2012重庆卷，22(1)2012浙江卷，21高考主要侧重考查以下三个方面：1.实验操作的规范性考查；2.实验数据的记录和分析；3.实验误差分析. 知 识 梳 理 夯 实 基 础核 心 考 点 分 层 突 破对 应 演 练 迁 移 运 用栏 目 导 航 知识梳理 夯实基础 三 、 实 验 器 材木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔 四 、 实 验 步 骤 1用图钉把白纸固定在木板上 2在白纸上画一条直线aa，并取aa上的一点O为入射点，作过O的法线NN. 3画出线段AO作为入射光线，并在AO上插上P1、P2两根大头针 4在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖的一个长边与直线aa对齐，并画出另一条长边的对齐线bb. 5眼睛在bb的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使P1的像被P2的像挡住，然后在观察这一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 六 、 误 差 分 析 1入射光线、出射光线确定的准确性造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些 2入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差 七 、 注 意 事 项 1实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O之间距离要稍大一些 2入射角1不宜太大(接近90)，也不宜太小(接近0)太大：反射光较强，出射光较弱；太小：入射角、折射角测量的相对误差较大 3操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线 4实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变 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 考 点 1 实 验 原 理 和 操 作 例 1(2016山东济南检测)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图所示(O为两弧圆心；图中已画出经过P1、P2点的入射光线) (1)在图上补画出所需的光路图核心考点 分层突破 (2)为了测出玻璃砖的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上标出这两个角 (3)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象知玻璃砖的折射率n_. 解 析 ： (1)P3、P4的连线与CD的交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖中的光路，如图所示1.5 答 案 ： (1)见解析图(2)如解析图中i、r所示 考 点 2 数 据 处 理 和 误 差 分 析 例 2在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖位置的关系分别如图、和所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖他们的其他操作均正确，且均以aa、bb为界面画光路图，则 (1)甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”) (2)乙同学测得折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”) (3)丙同学测得的折射率与真实值相比_ 解 析 ： (1)用图测定折射率时，会导致玻璃中折射光线偏折小了，所以折射角增大，折射率减小 (2)用图测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关 (3)用图测折射率时，因为界面bb部分在玻璃砖外侧，部分在内侧，故无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可能偏大、可能偏小、可能不变偏小 不变 可能偏大、可能偏小、可能不变 对应演练 迁移运用