实验15测定玻璃的折射率 栏目导航 1 2 抓知识点 抓重难点 3 抓易错点 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 作为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 使其中一个长边与直线aa 对齐 并画出玻璃砖的另一个边bb 5 通过玻璃砖观察并调整视线方向 使P1的像被P2的像挡住 然后在观察的一侧插上大头针P3 使P3挡住P1 P2的像 再插上P4 使P4挡住P3和P1 P2的像 6 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 1 AON 折射角 2 O ON 7 用量角器测出入射角和折射角 查出它们的正弦值 将数据填入表格中 8 改变入射角 1 重复实验步骤 列表记录相关测量数据 五 数据处理1 计算法 2 图象法 3 辅助线段法 4 单位圆法 六 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 不能用玻璃砖界面代替刻度尺画界线 5 实验过程中 玻璃砖和白纸的相对位置不能改变 某同学在测定一厚度均匀的圆形玻璃砖的折射率时 先在白纸上画一与圆形玻璃同半径的圆 圆心为O 将圆形玻璃平放在白纸上 使其边界与所画的圆重合 在玻璃一侧插两枚大头针P1和P2 在另一侧再先后插两枚大头针P3 P4 使从另一侧观察时 大头针P3 P4和P1 P2的像恰在一直线上 移去圆形玻璃和大头针后 得到如图 根据图示可测出玻璃的折射率 1 结合作图写出此后的实验步骤 2 根据你图中的标注 写出计算玻璃折射率的公式 例1 提分秘笈 在 测定玻璃的折射率 实验中 某同学经正确操作插好了4枚大头针 如下图甲所示 1 在图乙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n 保留3位有效数字 例2 乙 3 为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象 某同学做了两次实验 经正确操作插好了8枚大头针 如图丙所示 图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针 其对应出射光线上的2枚大头针是P3和 填 A 或 B 丙 解析 1 分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点并延长 与玻璃砖边分别相交 标出传播方向 然后连接玻璃砖边界的两交点 即为光线在玻璃砖中的传播路径 光路图如图所示 答案 1 见解析图 2 1 53 说明 1 53 0 03范围内都可 3 A 在用插针法测定玻璃砖的折射率的实验中 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 例3 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 乙同学测得的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 玻璃中折射光线偏折大了 所以折射角增大 折射率变小 2 用图 测定折射率时 只要操作正确 与玻璃砖形状无关 3 用图 测定折射率时 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 答案 1 偏小 2 不变 3 可能偏大 可能偏小 可能不变 在 测定玻璃折射率 的实验中 如图所示为所插四枚大头针的位置 aa 为事先确定好的玻璃砖的其中一平行边 bb 为准确操作时应画出的玻璃砖的另一平行边 例1 1 如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些 bb 移到图中虚线位置 而在做光路图时aa 不变 则所测得的折射率将 填 偏大 偏小 或 不变 2 若所使用的玻璃砖的bb 边与aa 不平行 如图所示 其它操作无误 则所测得的折射率将 填 偏大 偏小 或 不变 2 测折射率时 只要操作正确 与玻璃砖形状无关 所以若所使用的玻璃砖的bb 边与aa 不平行 如图 其它操作无误 则所测得的折射率将不变 答案 1 偏大 2 不变 错后感悟 测折射率时 只要操作正确 与玻璃砖形状无关 某研究性学习小组利用插针法可以测量半圆形玻璃砖的折射率 实验探究方案如下 在白纸上做一直线MN 并做出它的一条垂线AB 将半圆形玻璃砖 底面的圆心为O 放在白纸上 它的直径与直线MN对齐 在垂线AB上插两个大头针P1和P2 然后在半圆形玻璃砖的右侧插上适量的大头针 可以确定光线P1P2通过玻璃砖后的光路 从而求出玻璃砖的折射率 实验中提供的器材除了半圆形玻璃砖 木板和大头针外 还有量角器等 例2 1 某同学用上述方法测量玻璃砖的折射率 在他画出的垂线AB上竖直插上了P1 P2两枚大头针 但在半圆形玻璃砖的右侧区域内 不管眼睛在何处 都无法透过玻璃砖同时看到P1 P2的像 原因是 为同时看到P1 P2的像 他应采取的措施是 2 在采取相应措施后 请在半圆形玻璃砖的右侧画出所插大头针的可能位置 并用 表示 作出光路图 3 为计算折射率 将应测量的物理量标注在光路图上 并由此得出折射率的计算公式为n 解析 1 在半圆形玻璃砖的右侧区域内 不管眼睛在何处 都无法透过玻璃砖同时看到P1 P2的像 原因是入射光线AB离圆心较远 在半圆形面发生了全反射 为同时看到P1 P2的像 他应采取的措施是 沿着MN方向 向M点方向平移玻璃砖 2 光路如图 错后感悟 入射线AB离圆心较远 在半圆形面发生了全反射 Thankyouforwatching