浙江高考物理復(fù)習(xí)第11章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波光電磁波實(shí)驗(yàn)15測(cè)定玻璃的折射率學(xué)案.docx

實(shí)驗(yàn)15測(cè)定玻璃的折射率注意事項(xiàng)1.玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的。2.大頭針要插得豎直，且間隔要大些。3.入射角不宜過大或過小，一般在1575之間。4.玻璃磚的折射面要畫準(zhǔn)，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線。5.實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚和白紙的相對(duì)位置不能改變。【例】(20174月浙江選考)在“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，(1)下列做法正確的是_。A.入射角越大，誤差越小B.在白紙上放好玻璃磚后，用鉛筆貼著光學(xué)面畫出界面C.實(shí)驗(yàn)時(shí)既可用量角器，也可用圓規(guī)和直尺等工具進(jìn)行測(cè)量D.判斷像與針是否在同一直線時(shí)，應(yīng)該觀察大頭針的頭部(2)小明同學(xué)在插針時(shí)玻璃磚的位置如圖1所示，根據(jù)插針與紙上已畫的界面確定入射點(diǎn)與出射點(diǎn)，依據(jù)上述操作所測(cè)得的折射率_(填“偏大”“偏小”或“不變”)。圖1(3)小明同學(xué)經(jīng)正確操作后，在紙上留下四枚大頭針的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃磚的兩個(gè)邊，如圖2所示，請(qǐng)畫出光路圖。圖2解析(1)本實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用插針法時(shí)，角度不宜過大，否則很難確定折射角，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在實(shí)驗(yàn)前，不能用鉛筆貼著光學(xué)面畫出玻璃磚的上、下表面，否則可能會(huì)損壞光學(xué)面，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)通過n，也可以通過畫圓，通過sin 1，sin 2，故n，將角度的正弦之比轉(zhuǎn)化為對(duì)邊之比，所以選項(xiàng)C正確；在觀察是否在一條直線時(shí)，應(yīng)該觀察大頭針底部，所以D錯(cuò)誤。(2)如右圖，實(shí)線部分為插針時(shí)玻璃磚所在位置，即真實(shí)情況，設(shè)此時(shí)入射角和折射角分別為1、2，折射率真實(shí)值為n，則n；虛線部分為處理數(shù)據(jù)時(shí)玻璃磚所在位置，設(shè)玻璃磚轉(zhuǎn)過角度為，折射率測(cè)量值為n，n，故nn，折射率偏小。(3)光路圖如圖所示。答案(1)C(2)偏小(3)見解析圖1.某同學(xué)利用“插針法”測(cè)定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖3所示。圖3(1)此玻璃的折射率計(jì)算式為n_(用圖中的1、2表示)；(2)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。解析據(jù)題意可知入射角為(901)，折射角為(902)，則玻璃的折射率為n；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。答案(1)(2)大2.如圖4所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率。在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn)，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn)。圖4(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測(cè)量_，則玻璃磚的折射率可表示為_。(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測(cè)得玻璃磚的折射率將_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。解析(1)sin 1，sin 2，因此玻璃的折射率n，因此只需測(cè)量l1和l3即可。(2)當(dāng)玻璃磚順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度時(shí)，在處理數(shù)據(jù)時(shí)，認(rèn)為l1是不變的，即入射角不變，而l3減小，所以測(cè)量值n將偏大。答案(1)l1和l3n(2)偏大3.(2018湖州市期末考試)(1)在“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，小朱同學(xué)在實(shí)驗(yàn)桌上看到方木板上有一張白紙，白紙上有如圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)器材，他認(rèn)為缺少一種器材，請(qǐng)你寫出所缺器材的名稱：_。老師將器材配齊后，他進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖乙是他在操作過程中的一個(gè)狀態(tài)，請(qǐng)你指出第四枚大頭針應(yīng)在圖乙中的位置_(選填“A”“B”或“C”)。圖5(2)小紅利用方格坐標(biāo)紙測(cè)定玻璃的折射率，如圖6所示，AO是畫在紙上的直線，她在直線AO適當(dāng)位置豎直插上P1、P2兩枚大頭針，放上半圓形玻璃磚(圖中粗黑線所示)，然后插上P3、P4兩枚大頭針，以確定折射光線。其中她確定P3大頭針位置的方法應(yīng)當(dāng)是_。操作完成后，她用圓規(guī)作了一個(gè)以O(shè)為圓心，半徑與玻璃磚半徑相同的半圓(如圖6中虛線所示)，則她測(cè)出玻璃的折射率n_。圖6解析(1)本實(shí)驗(yàn)需要用刻度尺測(cè)量相應(yīng)長(zhǎng)度以計(jì)算入射角、折射角的正弦值，通過平行介質(zhì)的入射光線和折射光線是平行的，所以第四枚大頭針的位置應(yīng)該在B處。(2)正確的操作是透過玻璃磚看，P3大頭針擋住P1、P2兩枚大頭針的像。設(shè)