1、实验探究： 测定玻璃的折射率,1.基础知识,2.典例剖析,3.跟踪训练,选修3-4 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介,4.真题演练,一、基础知识,1.基础知识,注意事项 1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的 2大头针要插得竖直，且间隔要大些 3入射角不宜过大或过小，一般在1575之间 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实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变,二、典例剖析,2. 典例剖析,插针法测玻璃的折射率的记忆口诀铺纸画线定边缘， 然后放上玻璃砖， 两针决定入射光， 两像四针成一线 去砖再做光路图， 入射折射和法线， 数据处理方法多， 折射定律单位圆， 实验测
2、得折射率， 减小误差是关键,【例3】 如图所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线,并让入射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3,图中MN为分界线,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.,(1)设AB的长度为l1,AO的长度为l2,CD的长度为l3,DO的长度为l4,为较方便地表示出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量_,则玻璃砖的折射率可表示为_. (2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺
3、时针转过一小角度,由此测得玻璃砖的折射率将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”).,l1和l3,n=l1/l3,转解析,l1,l2,偏大,转原题,【变式训练4】图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的_面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。计算折射率时，用_(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。,解析显隐,光学,d,e,转解析,【备选】 (2012浙江卷，21)在“测定玻璃的折射率”
4、实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示 (1)在右图中画出完整的光路图； (2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n_(保留三位有效数字) (3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和_(填“A”或“B”),1.53,A,转原题,1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的 2大头针要插得竖直，且间隔要大些 3入射角不宜过大或过小，一般在 1575之间 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实验过程中，玻璃砖和白纸的相
5、对位置不能改变.,三、跟踪训练,3.跟踪训练,【跟踪训练】 某同学用圆柱形玻璃砖做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放好圆柱形玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在圆柱形玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出大头针位置和圆柱形玻璃砖的边界如图所示. (1)在图上画出所需的光路 (2)为了测量出玻璃砖的折射率，需要测量的物理量有_(要求在图上标出)(3)测出的折射率n_.,i,入射角i和折射角r,转解析,转原题,解析 (1)连接P1、P2并与玻璃砖相交
6、得到入射光线，再连接P3、P4并与玻璃砖相交，得到射出玻璃砖的光线，连接这两个交点得到光线在玻璃砖内的折射光线，如图所示 (2)作出经过入射点的切线和法线，标出入射角i和折射角r，如图所示，实验需要测出这两个角,【跟踪训练】如图画有直角坐标系xOy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖,其底面的圆心在坐标原点,直边与x轴重合。OA是画在纸上的直线,P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针,P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针,是直线OA与y轴正方向的夹角,是直线OP3与y轴负方向的夹角。只要直线OA画得合适,且P3的位置取得正确，测出角和，便可求得玻璃的折射率。 某学生在用上述
7、方法测量玻璃的折射率时,在他画 出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针,但 在y0的区域内,不管眼睛放在何处，都无法透过 玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是: _。 若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像,确定P3位置 的方法是:_。 若他已正确地测出了、的值，则玻璃的折射率n_。,另画一条更靠近y轴正方向的直线OA；,把大头针P1、P2竖直插在所画的直线上，直到在y0区域透过玻璃砖能看到P1、P2的像插上大头针P3，使P3刚好能挡住P1、P2的像,解析 无法看到P1、P2的像是OA光线的入射角过大，发生全反射的缘故。P3能挡住P1、P2的像说明OP3是OA的折射线。,解析显隐,四、真题演练,4.真题演练,【真题】 (2012江苏高考)“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.在插入第四个大头针D时,要使它_.如图所示是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a是描在纸上的玻璃砖的两个边根据该图可算得玻璃的折射率n_.(计算结果保留两位有效数字)”,挡住C及A、B的像,1.8,(1)插大头针时,使C挡住前面A、B的像,使D挡住C及A、B的像.,审题析疑,(2)测量出l1与l2的长度，则玻璃的折射率为n= l1/l2.,转 解析,l1,l2,转原题,
