一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)十三測(cè)定玻璃地折射率

實(shí)驗(yàn)十三

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案測(cè)定玻璃折射率考綱解讀1.學(xué)會(huì)用插法確定光.會(huì)玻璃磚光的折射定律測(cè)定玻璃的折射率．基本實(shí)驗(yàn)要求．實(shí)驗(yàn)原理如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示，當(dāng)光線以一定1的入射角i穿兩面平行的玻璃磚時(shí)過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€對(duì)應(yīng)的出射光1線O，從而求出折射光線OO和折射角22siniPNr，再根據(jù)＝或n算玻璃的sinr′折射率．．實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆．．實(shí)驗(yàn)步驟(1)用圖釘把白紙固定在木板上．(2)在白紙上畫一條直線′，并取aa′上的一點(diǎn)為射點(diǎn)，作過(guò)點(diǎn)的法線NN.精彩文檔

規(guī)律方法總結(jié)1實(shí)數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算法：用量角器測(cè)量入射角i折射角r并查出其正弦值i和r算出sini不同入射角時(shí)的，取平均．sinr(2)作ir圖改不同的入射角i，測(cè)出不同的折射角r作ir圖sini像，由＝可圖像應(yīng)為直線，如實(shí)sinr驗(yàn)原理圖乙所示，其斜率為折射率．(3)“單位圓”法確定isinr，計(jì)算折射率.以入射點(diǎn)為心一定的長(zhǎng)度R為徑畫圓，交入射光線于E點(diǎn)交折射光線′于′點(diǎn)E作′的垂線，過(guò)E作′的垂線′′如

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案(3)畫出線段作入射光線，并在AO上插上、兩大頭針．1(4)在白紙上放上玻璃磚玻璃磚的一條

EH驗(yàn)原理圖丙所示，i＝，r＝OEE′′i，OE＝OE＝，則＝＝OEr長(zhǎng)邊與直線′對(duì)齊畫另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線bb.

EHE′′

只要用刻度尺量出EHE′H′眼在′的一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向，使P的被1P的擋住然后在眼睛這一側(cè)插上大頭2針使P擋PP的再插上，312使擋P和P、的．432移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針P、P的孔位置確定出射光線OB及3出射點(diǎn)′，連接、O′線段OO′.(7)用量角器測(cè)量入射角i和折射角r，并查出其正弦值sini和sinr.(8)改變?nèi)肷浣牵貜?fù)實(shí)驗(yàn)，算出同入射sini角時(shí)的，取平均值．sinr

的長(zhǎng)度就可以求出n2注事項(xiàng)(1)用手拿玻璃磚時(shí)手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學(xué)面，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子畫玻璃磚的另一邊′.(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中玻磚在紙上的置不可移動(dòng)．(3)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上玻璃磚每?jī)擅洞箢^針與間與P間距124離應(yīng)大一點(diǎn)，以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差．(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過(guò)小則使測(cè)量誤差過(guò)大也宜過(guò)大否則在bb一側(cè)將看不到P、P的.1考點(diǎn)一對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的考查例江蘇高考“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針、D.在插入第四個(gè)大頭針D時(shí)，要使它．是白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡，其中直線、a是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊．根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n________.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù))圖精彩文檔

11211實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案11211解析確定出射光線時(shí)應(yīng)使D擋住C和AB的像，作圖如圖所示，以圓心，OO′siniEF為半徑作圓交AB于點(diǎn)過(guò)作的平行線交法線于F根據(jù)n得＝測(cè)sinrO′和′P長(zhǎng)得n～1.9均確，方法亦有多)．答案擋住C及A、的像～1.9都算對(duì)考點(diǎn)二對(duì)數(shù)據(jù)處理與誤差分析考查例2

某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率的玻璃磚兩面平行．正確操作后，作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖2所．此玻璃的折射率計(jì)算式為n＝________(用中的θ、表示)；1如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應(yīng)選用寬度_填“大”或“小的玻璃磚來(lái)測(cè)量．

圖解析

(1)據(jù)題意可知入射角為

－，射角為－，則玻璃的折射率為12

＝sin－cosθ＝sin－cosθ2玻璃磚越寬，光線在玻璃磚內(nèi)的傳播方向越容易確定，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確．故應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來(lái)測(cè)量．cos－θ答案(1)cos－θ2

大創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)例3

學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)計(jì)一個(gè)測(cè)量液體折射率儀器圖3示一圓盤上，過(guò)其圓心O兩條互相垂直的直徑、EF在半徑上，垂直盤面插下兩枚大頭針、P，保持P、位不變，每次測(cè)量1212時(shí)讓圓盤的下半部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，作界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P、P的像，1

圖并在圓周上插上大頭針P，P正擋住P的，學(xué)們通過(guò)計(jì)算，預(yù)先在圓周EC32部分刻好了折射率的值樣要根據(jù)P所的置可接讀出液體折射率的值：3若∠AOF＝，OP與的角30°則P處對(duì)應(yīng)的折射率的值_______．33精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖中P、兩置哪一處所對(duì)應(yīng)的折射率的值大？3答：________________________________________________________________________.作AO的長(zhǎng)線交圓周于K，處所對(duì)應(yīng)的折射率值應(yīng)________．sinisin60°解析(1)據(jù)折射定律n，中i＝，r＝AOF，所以n＝3.sinr30°題圖中P對(duì)的入射角大于P所應(yīng)的入射角，所以對(duì)的折射率的大．43因A、OK在條直線上，射角等于折射角，所以K處應(yīng)的折射率的值應(yīng)為1.答案(1)3P處應(yīng)的折射率的值大(3)14．兩面平行的玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中，已畫好玻璃磚界面′和bb′，若不慎將玻璃磚向上平移了些，放在圖4所示的位置上，而實(shí)驗(yàn)中其他操作均正確，則測(cè)得的折射率將

()

圖4A偏大

B．小

C．變

D．法定答案解析

經(jīng)過(guò)玻璃磚的光路如圖中實(shí)線所示，由于所作的玻璃磚分界線不是實(shí)際的分界線，而是如圖中虛線所示，由幾何知識(shí)可知，測(cè)出的折射角與真實(shí)的折射角相同．某學(xué)“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的多組入射角i折射角r作i－sinr的像如圖5所，下列判斷不正確的是A．他做實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究的是光線從空氣射入玻璃的折射現(xiàn)象B．璃的折射率為0.67

()C．璃的折射率為1.5

圖D．璃界角的正弦值為0.67答案Bsini1解析由sini－sinr圖可知，＝≈，光是從空氣射入玻璃的，入射角為sinr0.67iA正．由折射率的定義知＝1.5B錯(cuò)C正確．由臨界角義知臨界角的正弦值sinC＝，D正．故選B.精彩文檔

2222222實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2222222某學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖6中線所示頭與心在同一直線上，12該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察、P的，且使的擋住P的像．如此觀12察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失．此時(shí)只須測(cè)量出

圖____________，即可計(jì)算出玻璃磚的折射率．請(qǐng)用你的測(cè)量表示出折射率n答案玻璃磚直徑邊繞點(diǎn)過(guò)的角度θ

sinθ解析“P的擋住的像的現(xiàn)象恰好消”意味著剛好發(fā)生全反射現(xiàn)象玻磚內(nèi)21光線的入射角恰好等于臨界角C，玻璃轉(zhuǎn)過(guò)θ，射光路的法線也轉(zhuǎn)過(guò)同樣角度，入射角＝.據(jù)n得n＝.sinCsinθ．圖所，一個(gè)學(xué)生用廣口瓶和刻度尺測(cè)定水的折射率，請(qǐng)?zhí)顚懴率鰧?shí)驗(yàn)步驟中的空白．(1)用________出廣口瓶瓶口內(nèi)徑(2)在瓶?jī)?nèi)裝滿水．(3)將刻度尺沿瓶口邊緣插入水中．

圖(4)沿廣口瓶邊緣向水中刻度尺正看去，若恰能看到刻度尺的0刻(即圖中點(diǎn)看到水面上點(diǎn)度的像B′恰與A點(diǎn)像相重合．(5)若水面恰與直尺的點(diǎn)相平，讀出和________的長(zhǎng)．(6)由題中所給條件，可以計(jì)算水折射率n＝________.答案

(1)刻度尺(3)豎直AC＋AC

2

＋－AC解析由路圖知sini＝

＋BC

，sinr＝2

＋AC

2

sini，根據(jù)折射定律n＝＝sinr

2

＋

2＋－AC．“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了大頭針，如圖所示．圖精彩文檔

2221實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2221(1)在圖中畫出完整的光路圖：圖(2)對(duì)你畫出的光路圖進(jìn)行測(cè)量和算，求得該玻璃磚的折射率n________(保留位效數(shù)字)圖10(3)為了觀測(cè)光在玻璃磚不同表面折射現(xiàn)象同做了兩次實(shí)驗(yàn)正確操作插好了枚大頭針，如圖10所．圖中和是一入射光線上的枚大頭針，其對(duì)應(yīng)出射光12線上的大頭針是P和填”或“B”．3答案(3)A解析

(1)見解析圖說(shuō)明：范內(nèi)都可)(1)分別連接玻璃磚兩側(cè)的大頭針在的點(diǎn)并延長(zhǎng)，與玻璃磚邊分別相交標(biāo)傳播方向然連接玻璃磚邊界的兩交點(diǎn)即為光線在玻璃磚中的傳播路徑．光路圖如圖所示．(2)設(shè)方格紙上正方形的邊長(zhǎng)為的入射角為角為θ，12則sin＝1

5.3＝0.798θ＝＝5.3＋＋sin所以該玻璃磚的折射率＝＝＝1.53sin0.5212(3)由題圖可知，光線PP入射到玻璃磚上時(shí)，相當(dāng)于光線射到了一個(gè)三棱鏡上，因此出12射光線將向底邊偏折，所以出射光線過(guò)P和A3精彩文檔

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案如圖11所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚____不能用手直接接觸．在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔、、位置相同，且插在c位的針正好擋住插在、b位的針的像，但最后一個(gè)針孔的位置不同，別

圖為點(diǎn)如12所示計(jì)折射率時(shí)用______(填“d或“”)點(diǎn)得到的值較小，用_填“d”或“”點(diǎn)得到的值誤差較?。畧D12答案光de解析

實(shí)驗(yàn)用的光學(xué)玻璃磚的光學(xué)面不能用手接觸，以防止損壞其光學(xué)面．如圖所示，連接cd、并長(zhǎng)分別交玻璃磚于O、O點(diǎn)，12連接、OO入射角i相，折射∠O′OO∠OO由121sini＝得折射角大的，求得的折射率越?。蓤D可得，用d點(diǎn)sinr得到的值較小，而與ab近平行，用e點(diǎn)得到的值誤差較?。缢?，畫有直角坐標(biāo)系白紙位于水平桌面上．M是在白紙上的半圓形玻璃磚底的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)邊x軸合．畫在紙上的直線，P為直地插直線OA上兩枚12大頭針是直地插在紙上的第三枚大頭針是線y軸3正方向的夾角是直線OP與y負(fù)方向的夾角．只要直線3得合適，且P的置取得確，測(cè)出角和，可求得玻璃的3

圖折射率學(xué)用上述方法測(cè)量璃的折射率時(shí)他出的直線上豎直地插上了P、1P兩大頭針，但在＜的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無(wú)法透過(guò)玻璃磚看到、22的像他應(yīng)采取的措施是_______________________他透過(guò)玻璃磚看到PP的像，1確定P位置的方法______________若他已正確地測(cè)得了、β的值，則玻璃的折射率3n__________________.答案另畫一條更靠近軸方向的線把大頭針P豎地插在所畫的直線上，12直到在y＜0區(qū)透過(guò)玻璃磚能看到P、P的像豎直插上大頭針P，剛好能擋住13精彩文檔

AB實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案ABP、的1

sinsinα解析無(wú)法看到、的是因?yàn)镺A光的入射角過(guò)大，發(fā)生全反射的緣故P能擋住13P、的說(shuō)明是OA的射光線．1．圖所示，某同學(xué)做“測(cè)定