第62讲 光学实验（讲义）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）.docx

第62讲光学实验

目录

01、考情透视，目标导航TOC\o1-3\h\u

02、知识导图，思维引航 1

03、考点突破，考法探究 2

考点一.实验：测量玻璃的折射率 2

知识点一、理清原理与操作 2

知识点二、掌握数据处理方法 3

知识点三、注意实验细节 3

知识点四、做好误差分析 4

考向一教材原型实验 4

考向二创新拓展实验 6

考点二.实验：用双缝干涉测量光的波长 8

知识点一、理清原理与操作 8

知识点二、掌握数据处理方法 9

知识点三、注意实验细节 9

知识点四、做好误差分析 9

考向一教材原型实验 9

考向二拓展创新实验 12

04、真题练习，命题洞见 14

考情分析

2024·安徽·高考物理第11题

2024·河北·高考物理第11题

2024·湖北·高考物理第11题

2024·浙江·高考物理第11题

复习目标

目标1.掌握测量玻璃折射率的原理及方法。

目标2.学会用插针法确定光路，并会测量玻璃的折射率。

目标3.掌握由Δx＝eq\f(l,d)λ测光的波长的原理，并能测单色光波长。

目标4.观察单色光的双缝干涉图样，掌握测量头测量条纹间距的方法。

考点一.实验：测量玻璃的折射率

知识点一、理清原理与操作

原理装置图

操作要领

折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)

(1)铺白纸、画线

①将白纸用图钉固定在木板上

②画出两边界线aa′和bb′、法线NN′、入射光线AO

(2)插针与测量

①在AO上插上两枚大头针P1、P2，在玻璃砖另一侧通过观察插上大头针P3、P4

②移去玻璃砖和大头针，连接P3、P4交bb′于O′，连接OO′

③测出入射角θ1、折射角θ2

知识点二、掌握数据处理方法

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sinθ1和sinθ2。算出不同入射角时的eq\f(sinθ1,sinθ2)，并取平均值。

2．图像法：改变不同的入射角θ1，测出不同的折射角θ2，作出sinθ1-sinθ2的图像，由n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知图像应是过原点的直线，如图所示，其斜率为折射率。

3.“单位圆法”：以入射点O为圆心、以一定的长度R为半径画圆，交入射光线AO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，sinθ1＝eq\f(EH,OE)，sinθ2＝eq\f(E′H′,OE′)，OE＝OE′＝R，则n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(EH,E′H′)。只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n。

知识点三、注意实验细节

1．玻璃砖要用厚度较大的。

2．入射角不宜过大或过小，一般控制在30°到60°之间。

3．大头针要竖直插在白纸上，且距离应适当大一些。

4．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。

5．操作时手不能触摸玻璃砖的光洁光学面。

6．实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。

知识点四、做好误差分析

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。

3．作图时，玻璃砖的宽度绘制有误差，或因所画的两边界线不平行等原因出现误差。

考向一教材原型实验

1.(1)如图所示，某同学在“测量玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′。O为直线AO与aa′的交点。在直线AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。下面关于该实验的说法正确的是________。

A.插上大头针P3，使P3挡住P2、P1的像

B.插上大头针P4，使P4挡住P3和P2、P1的像

C.为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当大些

D.为减小测量误差，P1、P2的连线与玻璃砖界面的夹角应越大越好

E.若将该玻璃砖换为半圆形玻璃砖，仍可用此方法测量玻璃的折射率

(2)在“测量玻璃的折射率”实验中：

①小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为还缺少器材，请你写出所缺器材的名称：________________。小朱同学将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住__________________________。

甲

②为取得较好的实验效果，下列操作正确的是________。

A.必须选用上下表面平行的玻璃砖

B.选择的入射角应尽量小些

C.大头