高考物理一輪總復(fù)習(xí)魯科版課件：第十二章實(shí)驗(yàn).ppt

實(shí)驗(yàn)十三 測定玻璃的折射率,第十二章 光 電磁波 相對論,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.測定玻璃的折射率. 2.學(xué)會用插針法確定光路.,實(shí)驗(yàn)原理,圖1241,實(shí)驗(yàn)器材 玻璃磚、白紙、木板、大頭針、圖釘、量角器(或圓規(guī))、三角板、鉛筆.,實(shí)驗(yàn)步驟 1.把白紙用圖釘釘在木板上. 圖1242,2.在白紙上畫出一條直線aa作為界面,畫一條線段AO作為入射光線,并過O點(diǎn)畫出界面aa的法線NN(如圖1242所示). 3.把長方形的玻璃磚放在白紙上,使它的一條邊跟aa對齊,并畫出玻璃磚的另一界面bb.,4.在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2. 5.在玻璃磚的bb一側(cè)豎直地插上大頭針P3,用眼睛觀察調(diào)整視線,使P3能同時擋住P1和P2的像. 6.同樣地在玻璃磚的bb一側(cè)再豎直地插上大頭針P4,使P4能擋住P3本身和P1、P2的像.,7.記下P3、P4的位置,移去玻璃磚和大頭針,過P3、P4引直線OB與bb交于O點(diǎn),連接OO,OO就是玻璃磚內(nèi)的折射光線的方向,入射角iAON,折射角rOON. 8.用量角器量出入射角i和折射角r的度數(shù).,9.從三角函數(shù)表中查出入射角和折射角的正弦值,記入自己設(shè)計的表格里. 10.用上面的方法分別作出入射角是30、45、60時的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把這些數(shù)據(jù)也記在表格里.,數(shù)據(jù)處理,注意事項(xiàng) 1.實(shí)驗(yàn)時,應(yīng)盡可能將大頭針豎直插在白紙上,且P1和P2之間、P3和P4之間、P2與O、P3與O之間距離要稍大一些. 2.入射角i不宜太大(接近90),也不宜太小(接近0).太大：反射光較強(qiáng),出射光較弱;太?。喝肷浣恰⒄凵浣菧y量的相對誤差較大.,3.操作時,手不能觸摸玻璃磚的光潔光學(xué)面,更不能把玻璃磚界面當(dāng)尺子畫界線. 4.實(shí)驗(yàn)過程中,玻璃磚與白紙的相對位置不能改變. 5.玻璃磚應(yīng)選用寬度較大的,宜在5 cm以上,若寬度太小,則測量誤差較大.,誤差分析 1.入射光線、出射光線確定的準(zhǔn)確性造成誤差,故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些. 2.入射角和折射角的測量造成誤差,故入射角應(yīng)適當(dāng)大些,以減小測量的相對誤差.,題型1 基本實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟的考查 (2012浙江杭州模擬)一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面,其中一個表面是鍍銀的(光線不能通過此表面).現(xiàn)要測定此玻璃的折射率.給定的器材還有：,白紙、鉛筆、大頭針4枚(P1、P2、P3、P4)、帶有刻度的直角三角板、量角器.實(shí)驗(yàn)時,先將玻璃磚放到白紙上,使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直.在紙上畫出直線aa和bb,aa表示鍍銀的玻璃表面,bb表示另一表面,如圖所示.然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2(位置如圖1245).,用P1、P2的連線表示入射光線. 圖1245 (1)為了測量折射率,應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4? 試在題圖中標(biāo)出P3、P4的位置.,(2)然后,移去玻璃磚與大頭針.試在題圖中通過作圖的方法標(biāo)出光線從空氣到玻璃中的入射角i與折射角r.簡要寫出作圖步驟. (3)寫出用i、r表示的折射率公式為n_.,【解析】 圖1246 (1)在bb一側(cè)觀察P1、P2(經(jīng)bb折射、aa反射,再經(jīng)bb折射后)的像,在適當(dāng)?shù)奈恢貌迳螾3,使得P3與P1、P2的像在一條直線上,即讓P3擋住P1、P2的像;再插上P4,讓它擋住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如圖1246. (2)過P1、P2作直線與bb交于O; 過P3、P4作直線與bb交于O; 利用刻度尺找到OO的中點(diǎn)M; 過O點(diǎn)作bb的垂線CD,【答案】 見解析,【規(guī)律總結(jié)】 注重對實(shí)驗(yàn)基本原理、基本技能和方法的考查,一直是高考命題的根本原則.因此,理解并熟練掌握實(shí)驗(yàn)的原理、方法,是學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)和備考的重中之重.另外,在數(shù)據(jù)處理上,可將正弦之比轉(zhuǎn)化為線段長度之比,使數(shù)據(jù)處理變得簡單而準(zhǔn)確.,題型2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析 圖1247 在利用插針法測定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中：,(1)甲同學(xué)在紙上正確畫出玻璃磚的兩個界面aa和bb后,不小心碰了玻璃磚使它向aa方向平移了少許,如圖1247所示.則他測出的折射率值將_(選填“偏大”、“偏小”或“不變”);,(2)乙同學(xué)在畫界面時,不自覺地將兩界面aa、bb間距畫得比玻璃磚寬度大些,如圖1248所示,則他測得折射率_(選填“偏大”、“偏小”或“不變”). 圖1248,【解析】 (1)如圖1249甲所示,甲同學(xué)利用插針法確定入射光線、折射光線后,測得的入射角和折射角都沒有受到影響,因此測得的折射率將不變. 圖1249,(2)如圖乙所示,乙同學(xué)利用插針法確定入射光線和折射光線后,測得的入射角不受影響,但測得的折射角比真實(shí)值偏大,因此測得的折射率偏小. 【答案】 (1)不變 (2)偏小,【規(guī)律總結(jié)】 折射率測得準(zhǔn)確與否取決于所畫光路所代表的傳播方向是否準(zhǔn)確,相應(yīng)地所測入射角及折射角是否準(zhǔn)確,分析問題時抓住了這個基本原則,也就找到了分析問題的正確途徑.,題型3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 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,設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器,如圖12410所示.在一圓盤上,過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF,在半徑OA上,垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2位置不變,每次測量時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,EF作為界面的法線,而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像,并在圓周上插上大頭針P3,使P3正好擋住P1、P2,同學(xué)們通過計算,預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值,這樣只要根據(jù)P3所插的位置,就可直接讀出液體折射率的值,則： 圖12410,(1)若AOF30,OP3與OC的夾角為30,則P3處所對應(yīng)的折射率的值為_. (2)圖中P3、P4兩位置哪一處所對應(yīng)的折射率值大？ 答：_. (3)作AO的延長線交圓周于K,求K處所對應(yīng)的折射率值應(yīng)為