2018高考物理一轮总复习达标训练课件：第十二章 振动和波 光 相对论选修3-4 实验14 精品

• 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
• 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θ1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பைடு நூலகம்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．
•核心考点 ·分层突破
(2)连接 O 点与光线在 AB 上的入射点即为法线，作出入射角和折射角如上图中 i、 r 所示．
(3)图象的斜率 k＝ssiinn ri，由图乙可知斜率为 1.5，即该玻璃砖的折射率为 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①、②和③ 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
第十二 章 振动和波 光 相对论(选修3－4)
实验十四 测定玻璃的折射率
考纲要求 考情分析
命题趋势
2015·北京卷，
21T(1) 高考主要侧重
2012·江苏卷， 考查以下三个
12B(2) 方面：1.实验
测定玻璃 2011·天津卷， 操作的规范性
的折射率
9(3)
考查；2.实验
2012·重庆卷， 数据的记录和
3．辅助线段法：利用直尺作辅助线，测出辅助线的长度大小，求玻璃的折射率． 如图所示，作辅助线 AB ，且垂直于 OB ，量出 AB 、 OA ，
AB 作辅助线 CD ，且垂直于 OD ，量出 CD 、 OC ，则 sin θ1＝ OA ，
sin
θ2＝
CD OC
，即可求出：n＝ssiinn
θ1＝ θ2
• 解析：(1)用图①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②测折射率时，只要操作正确，与玻 璃砖形状无关．
•对应演练 ·迁移运用
制作者：状元桥
适用对象：高三学生
制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3
运行环境：WindowsXP以上 操作系统
• (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1.5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．
22(1)
分析；3.实验
栏目导 航
知识梳理·夯 实基础
核心考点·分 层突破
对应演练·迁 移运用
•知识梳理 ·夯实基础
一、实验目的 测定玻璃砖的折射率． 二、实验原理 如图所示，abb′a′为两面平行的玻璃砖，光线的入射角为 θ1，折射角为 θ2，根 据 n＝ssiinn θθ12可以计算出玻璃的折射率．
AB OA
·OC ·CD
.
4．“单位圆法”：以入射点 O 为圆心，以适当长度 R 为半径画圆，交入射光线 OA 于 E 点，交折射光线 OO′于 E′点，过 E 作 NN′的垂线 EH，过 E′作 NN′的 垂线 E′H′.如图所示，sin θ1＝EOHE，sin θ2＝EO′EH′′，OE＝OE′＝R，则 n＝ssiinn θθ12＝ E′EHH′.只要用刻度尺量出 EH、E′H′的长度就可以求出 n.
• 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
出射挡P6点．1O移、住′去，P玻P连璃21接的、砖O，像、P拨O2去．的′大得像头线针段，，O由O再′大.头插针上P3、PP44的，针孔使位P置4确挡定出住射光P线3和O′B 及
• (1)甲同学测得的折射率与偏真实值相比 _______(填“偏大”“偏小小”或“不变”)．
• (2)乙同学测得折射率与真不变实值相比 _______(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
• (3)丙同学测得的折射率可与能真偏大实、值可相能偏比小、可能不变 _________________________________．
• 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)．
7．用量角器测量入射角 θ1 和折射角 θ2，并查出其正弦值 sin θ1 和 sin θ2.
8．改变入射角，重复实验，算出不同入射角时的ssiinn θθ12，并取平均值．
五、数据处理 1．计算法：用量角器测量入射角 θ1 和折射角 θ2，算出不同入射角 时的ssiinn θθ12，并取平均值． 2．图象法：改变不同的入射角 θ1，测出不同的折射角 θ2，作 sin θ1 －sin θ2 图象，由 n＝ssiinn θθ12可知图象应为直线，如图所示，其斜率就是 玻璃的折射率．