【三年高考两年模拟】2017年高考物理新课标一轮复习(+习题)第十三章振动与波光学相对论第6讲.pptx

课标版 物理;[实验目的] 1.测定玻璃的折射率。 2.学会用插针法确定光路。 [实验原理] 如图所示,当光线AO以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线OB,从而确定折射光线OO和折射角θ2,再根据n=?或n=?算出玻璃的折射率。;? [实验器材] 玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉(四枚)、量角器(或圆规)、三角板(或直尺)、铅笔。 [实验步骤] 1.首先把白纸铺在木板上并用图钉将白纸固定;;2.在白纸上画一直线aa作为界面,过aa上的一点O画出界面的法线NN,并画一条线段AO作为入射光线。 3.把长方体玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa重合,再用直尺画出玻璃砖的另一边bb。 4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。 5.从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住。再在bb一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P3本身及P1、P2的像。 6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4四枚大头针的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线OB交bb于O。连接O、O,OO就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角,∠OON为折射角。;7.改变入射角,重复实验。 ? [数据处理] 1.计算法 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。算出不同入射角时的?值,并取平均值。;2.作sin θ1-sin θ2图像 改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图像,由 n=?可知图像应为直线,如图所示,其斜率为折射率。 ? 3.“单位圆法”确定sin θ1、sin θ2,计算折射率n;以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线AO于P点,交折射光线OO于Q点,过P作CD的垂线PN,过Q作CD的垂线QN,如图所示,则sin θ1=?,sin θ2=?,又OP=OQ=R,则n=?=?,只要用刻度尺测出PN、QN 的长度就可以求出n。 ?;[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边界线。 4.实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 5.玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。 [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,以减小测量的误差。;考点一　实验原理与操作 ? ;?答案　见解析 ?解析????(1)如图所示。;1-1????[2015北京理综,21(1)]“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa和bb分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时,应使　　????(选填选项前的字母)。;1-2　在用插针法测定玻璃的折射率的实验中,某同学操作步骤如下: ①用图钉将记录光路的白纸固定在平木板上; ②手拿玻璃砖的毛面或棱,将其轻放在白纸上; ③用铅笔环绕玻璃砖画出边界aa和bb; ④在aa上选择一点O,作为不同入射角的入射光线的共同入射点,画出入射角i分别为0°、30°、45°的入射光线; ⑤用“插针法”分别得到各条入射光线的折射光线,观察时着重看大头针的针帽是否在一条直线上,取下玻璃砖、大头针,连线,得到折射光线,量出各个折射角r; ⑥按公式分别计算?,取三个值的算术平均值。;(1)以上步骤中有错误或不妥之处的是　　　????。 (2)应改正为????????。 ?答案????(1)③④⑤????(2)在③中应先画出一条直线,把玻璃砖的一边与其重 合,再使直尺与玻璃砖的另一界面对齐,移动玻璃砖后再画另一边界线;在④中入射角要取0°以外的三组数据;在⑤中大头针要竖直插牢,观察时看针脚是否在同一条直线上 ?解析????在本题中步骤③操作不当,不应该用玻璃砖代替直尺画两界面aa 、bb,这样很容易破坏玻璃砖的光学面。步骤④中入射角不应该取0°,这样无法确定折射角。步骤⑤中,观察时应着重看大头针的针脚部分不应看针帽部分是否在同一直线上。;考点二　数据处理和误差分析 ? 典例2　某校开展研究性学习,某研究小组根据光学知