2024年高考物理一轮复习第十五章实验十二测定玻璃的折射率课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第十五章实验十二测定玻璃的折射率课件，共19页。PPT课件主要包含了实验原理与操作，图S12-1，图S12-2，误差分析，注意事项，图S12-3，sinαsinβ，的玻璃砖的折射率，图S12-4，sinr＝等内容，欢迎下载使用。

二、数据处理与误差分析1.数据处理.
(1)计算法：计算每次折射率 n，求出平均值 n.(2)图像法(如图 S12-1 所示)
(3)单位圆法(如图 S12-2 所示)
(1)确定入射光线、出射光线时产生误差.故入射侧、出射侧所
插两枚大头针间距离宜大点.
(2)测量入射角与折射角时产生误差.故入射角不宜过小，但也
不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱.
1.玻璃砖要用厚度较大的；2.入射角应在 30°到 60°之间；
3.大头针要竖直插在白纸上，且距离应尽量大一些.
考点 实验原理与操作【典题 1】(2022 年天津静海联考)如图 S12-3所示，某同学在“测定玻璃砖的折射率”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 OA 上竖直地插上 P1、P2 两枚大头针.
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有______.A.插上大头针 P3，使 P3 仅挡住 P2 的像
B.插上大头针 P3，使 P3 挡住 P1 的像和 P2 的像C.插上大头针 P4，使 P4 仅挡住 P3
D.插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像
(2)过 P3、P4 作直线交 bb′于 O′，过 O 作垂直于 aa′的直线 NN′，连接 OO′测量图中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率n＝__________.
(3)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb′移到图中虚线位置，而在作光路图时 aa′不变，则所测得的折射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(4)若所使用的玻璃砖的 bb′与 aa′不平行，其他操作无误，则所测得的折射率将______(填“偏大”“偏小”或“不变”).解析：(1)确定 P3 大头针的位置的方法是插上大头针 P3，使P3 挡住 P1、P2 的像.确定 P4 大头针的位置的方法是插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像，A、C 错误，B、D 正确.
(2)如题图，光线在 aa′面的入射角为α，折射角为β，则根据
折射定律得，玻璃砖的折射率 n＝
sin α.sin β
(3)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb′移到图中虚线位置，而在作光路图时 aa′不变，作出光路图(如图D74 所示)时，线①表示作图时所用的光路，线②表示实际的光路，可见，测量得到的入射角没有变化，而折射角偏小，根据折射率
答案：(1)BD (2)
(4)测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关.所以若所使用的玻璃砖的 bb′边与 aa′不平行(如图 D74 所示)，其他操作无误，则所测得的折射率将不变.图 D74
(3)偏大 (4)不变
【典题 2】(2022 年广东梅州模拟)一位同学用“插针法”测两
面平行的玻璃砖的折射率.
(1)该同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以 O 点为圆心，OA 为半径画圆，交 OO′延长线于 C 点，过 A 点和 C 点作垂线分别交过 O 点的竖直线于 B 点和 D点，如图 S12-4 所示.测量有关线段长度，可得玻璃的折射率 n＝________(用图中线段字母表示).
(2)这种方法________(填“能”或“不能”)测量两面不平行
又 AO＝OC，则折射率 n＝
解析：(1)图中 AO 作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为 i，折射角为 r，则由几何知识得到
sin i ABsin r CD
(2)如果操作无误，则这种方法同样能测量两面不平行的玻璃砖的折射率.
【典题 3】学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图 S12-5 所示.在一圆盘上，过其圆心 O 作两条互相垂直的直径 BC、EF，在半径 OA 上，垂直盘面插下两枚大头针 P1、P2，并保持 P1、P2 位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径 BC 相平，EF 作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2 的像，并在圆周上插上大头针 P3，使P3 正好挡住 P1、P2 的像.同学们通过计算，预先在圆周 EC 部分刻好了折射率的值，这样只要根据 P3 所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：
(1)若∠AOF＝30°，OP3 与 OC 的夹角为 30°，则 P3 处所
对应的折射率的值为________.
(2)P3、P4 两位置中，______处所对应的折射率的值大.
(3)作 AO 的延长线交圆周于 K，K 处所对应的折射率的值应