高中物理选择性必修一优质课公开课4.2.pptx

2．实验：测定玻璃的折射率;;

课标要求

1.能制订测量玻璃折射率的实验方案，确定需要测量的物理量．

2．学会正确使用实验器材获取数据，对数据进行分析后得出结论．

3．会分析误差，用物理语言准确描述实验结论．;思维导图;必备知识·自主学习;?;四、实验步骤

1．先在白纸上画一条直线EE′，代表两种介质的分界面；再画出一直线段AB代表入射光线；然后画出分界面上B点处的法线NN′，如图所示．;2．把矩形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边与EE′对齐．用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线FF′代表玻璃砖的另一边．

3．在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2，放回玻璃砖，然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像，调整视线方向，直到G1的像被G2的像挡住．

4．再在观察的这一侧先后竖直地插上两枚大头针G3、G4，用G3挡住G1、G2的像，用G4挡住G3以及G1、G2的像．

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5.移去大头针和玻璃砖，过G3、G4的插点画直线CD，与FF′相交于C点，直线CD就表示沿直线AB入射的光线透过玻璃砖后的光线．连接BC，BC就是折射光线在玻璃砖内的路径．

6．用量角器测出入射角i和折射角r，从三角函数表中查出它们的正弦值．

7．通过上面的步骤分别测出入射角为15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，并查出它们相应的正弦值．;?;?;?;六、注意事项

1．实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，同侧两针之间的距离要稍大些．

2．入射角应适当大些，以减小测量角度的误差，但也不宜太大，入射角太大，在玻璃砖的另一侧会看不清大头针的像．

3．操作时不要用手触摸玻璃砖的光滑光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子画界线．

4．在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变．

5．玻璃砖应选择宽度较大的，一般要求在5cm以上，若宽度太小，则测量误差较大．

6．入射点应尽量靠近玻璃砖上界面的左侧，使之在玻璃砖的另一侧能够找到对应的出射光线．;[导学1]

用截面为三角形或其他形状的也能完成测量折射率的实验，基本原理相同．

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[导学2]

用单位圆法处理数据时，实验器材中的量角器应换成圆规．

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[导学3]

大头针G2、G3应靠近玻璃砖，同侧两针之间的距离稍大些，可使实验作图误差更小．;关键能力·合作探究;探究点一实验原理和操作

典例示范

例1“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D.

(1)在插入第四个大头针D时，要使它_______________．

(2)在图上画出光传播的光路．

(3)为了测出棱镜玻璃的折射率，需要测量的量是_________________________(在图上标出它们)．;?;素养训练1小杨同学在“用插针法测定玻璃砖折射率”的实验中，在线段ab上正确地插好两枚大头针a、b后，插上大头针c时应采取的正确操作_______________________；正确操作后绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置如图所示．请结合所学的知识判断出其出射的光线应过________(填“d”或“e”)点．;解析：为了测量玻璃砖的折射率，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针a和b，然后在玻璃砖的另一侧观察到a和b的像，当a的像恰好被b像挡住时，插上大头针c，使c透过玻璃砖后挡住a、b的像；分别连接dc和ec，由于出射光线和入射光线平行，由图可知，其出射的光线应过e点．;探究点二数据处理和误差分析

典例示范

例2在利用“插针法”测定玻璃的折射率实验中．

(1)下列操作可以减小实验误差的是________．

A．P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些

B．入射角适当小些

C．入射角适当大些

D．若有几块厚度不同的玻璃砖，应选用厚度较小的

;(2)正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，此玻璃的折射率计算式n＝________(用图中的α、β表示);(3)实验小组内的两位学生在实验中

①第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa′和bb′.因不慎碰动了玻璃砖，使它向aa′方向平移了一点(如图1所示)，以后的操作都正确无误，并仍以aa′和bb′为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．

②第二位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的aa′和bb′都比实际的折射面向外侧平移了一些(如图2所示)以后的操作都正确无误，并仍以aa′和bb′为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．;解析：(3)①如图1所示，实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与