高考物理复习第十二章机械振动机械波光电磁波相对论简介实验十二测定玻璃的折射率选修市赛课公开课一等奖省.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,试验十二测定玻璃折射率,第十二章机械振动与机械波 光 电磁波与相对论,1/29,内容索引,过好双基关,命题点,一,教材原型试验,命题点,二,试验拓展创新,2/29,过好双基关,1,3/29,基本试验要求,4/29,2.,试验器材,木板、白纸、,、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔,.,3.,试验步骤,(1),用图钉把白纸固定在木板上,.,(2),在白纸上画一条直线,aa,，并取,aa,上一点,O,为入射点，作过,O,点法线,NN,.,(3),画出线段,AO,作为入射光线，并在,AO,上插上,P,1,、,P,2,两根大头针,.,(4),在白纸上放上玻璃砖，使玻璃砖一条长边与直线,aa,对齐，并画出另一条长边对齐线,bb,.,玻璃砖,5/29,(5),眼睛在,bb,一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向，使,P,1,像被,P,2,像挡住，然后在眼睛这一侧插上大头针,P,3,，使,P,3,挡住,P,1,、,P,2,像，再插上,P,4,，使,P,4,挡住,P,3,和,P,1,、,P,2,像,.,(6),移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针,P,3,、,P,4,针孔位置确定出射光线,O,B,及出射点,O,，连接,O,、,O,得线段,OO,.,(7),用量角器测量入射角,1,和折射角,2,，并查出其正弦值,sin,1,和,sin,2,.,(8),改变入射角，重复试验，算出不一样入射角时,，并取平均值,.,6/29,折射率,规律方法总结,7/29,8/29,2.,注意事项,(1),用手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖毛面或棱，不能触摸光洁光学面，禁止把玻璃砖当尺子画玻璃砖另一边,bb,.,(2),试验过程中，玻璃砖在纸上位置不可移动,.,(3),大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每两枚大头针,P,1,与,P,2,间、,P,3,与,P,4,间距离应大一点，以减小确定光路方向时造成误差,.,(4),试验时入射角不宜过小，不然会使测量误差过大，也不宜过大，不然在,bb,一侧将看不到,P,1,、,P,2,像,.,9/29,命题点,一,教材原型试验,2,10/29,如图所表示，某同学用插针法测定二分之一圆形玻璃砖折射率,.,在平铺白纸上垂直纸面插大头针,P,1,、,P,2,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,P,3,，使,P,3,挡住,P,1,、,P,2,像，连接,OP,3,，图中,MN,为分界限，虚线半圆与玻璃砖对称，,B,、,C,分别是入射光线、折射光线与圆交点，,AB,、,CD,均垂直于法线并分别交法线于,A,、,D,点,.,【,例,1】,11/29,(1),设,AB,长度为,l,1,，,AO,长度为,l,2,，,CD,长度为,l,3,，,DO,为长度为,l,4,，为较方便地表示出玻璃砖折射率，需用刻度尺测量,_,，则玻,璃砖折射率可表示为,_.,答案,解析,l,1,和,l,3,12/29,(2),该同学在插大头针,P,3,前不小心将玻璃砖以,O,为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖折射率将,_(,选填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”,).,答案,解析,偏大,当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为,l,1,是不变，即入射角不变，而,l,3,减小，所以测量值,n,将偏大,.,13/29,(1),此玻璃折射率计算式为,n,_(,用图中,1,、,2,表示,).,题组阶梯突破,1.,某同学利用,“,插针法,”,测定玻璃折射率，所用玻璃砖两面平行,.,正确操作后，作出光路图及测出相关角度如图所表示,.,答案,解析,14/29,15/29,(2),假如有几块宽度大小不一样平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选取宽度,_(,填,“,大,”,或,“,小,”,),玻璃砖来测量,.,答案,大,16/29,2.,在用插针法测定玻璃砖折射率试验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出界面,aa,、,bb,与玻璃砖位置关系分别如图,、,和,所表示，其中甲、丙两同学用是矩形玻璃砖，乙同学用是梯形玻璃砖,.,他们其它操作均正确，且均以,aa,、,bb,为界面画光路图,.,17/29,(1),甲同学测得折射率与真实值相比,_(,填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”,).,偏小,答案,解析,用图,测定折射率时，玻璃中折射光线偏折大了，所以折射角增大，折射率变小；,18/29,(2),乙同学测得折射率与真实值相比,_(,填,“,偏大,”“,偏小,”,或,“,不变,”,).,不变,答案,解析,用图,测定折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；,19/29,(3),丙同学测得折射率与真实值相比,_.,可能偏大、可能偏小、可能不变,答案,解析,用图,测定折射率时，无法确定折射光线偏折大小，所以测得折射率可能偏大、可能偏小、可能不变,.,20/29,命题点,二,试验拓展创新,3,21/29,某同学测量玻璃砖折射率，准备了以下器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜平行玻璃砖,.,如图所表示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出一束激光从直尺上,O,点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到,A,、,B,两个光点，读出,OA,间距离为,20.00 cm,，,AB,间距离为,6.00 cm,，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离,d,1,10.00 cm,，玻璃砖厚度,d,2,4.00 cm.,玻璃折射率,n,_,，光在玻璃中传输速度,v,_ m,/s(,光在真空中传输速度,c,3.0,10,8,m/,s,，结果均保留两位有效数字,).,【,例,2】,答案,解析,1.2,2.5,10,8,22/29,23/29,A.,把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系,xOy,，在白纸上画一条线段,AO,表示入射光线,.,B.,把半圆形玻璃砖,M,放在白纸上，使其底边,aa,与,Ox,轴,重合,.,C.,用一束平行于纸面激光从,y,0,区域沿,y,轴负方向射向玻璃砖，并沿,x,轴,方向调整玻璃砖位置，使这束激光从玻璃砖底面射出后，仍沿,y,轴负方,向传输,.,3.,某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率,(,如图所表示,).,试验主要过程以下：,题组阶梯突破,24/29,D.,在,AO,线段上竖直地插上两枚大头针,P,1,、,P,2,.,E.,在坐标系,y,0,区域内竖直地插上大头针,P,3,，并使得从,P,3,一侧向玻璃砖,方向看去，,P,3,能同时挡住,P,1,和,P,2,像,.,F.,移开玻璃砖，连接,O,、,P,3,，用圆规以,O,点为圆心画一个圆,(,如图中虚线所,示,),，此圆与,AO,线交点为,B,，与,OP,3,线交点为,C,.,确定出,B,点到,x,轴、,y,轴,距离分别为,x,1,、,y,1,，,C,点到,x,轴、,y,轴距离分别为,x,2,、,y,2,.,25/29,(1),若试验中该同学没有将玻璃砖底边,aa,与,Ox,轴重合，而是向,y,0,方向侧移了一些，这将造成所测玻璃折射率与其真实值相比,_.(,选填,“,偏大,”“,不变,”,或,“,偏小,”,),答案,解析,折射率,n,，玻璃砖底边,aa,与,Ox,轴未重合而向,y,0,方向侧移了一些，造成测量,x,2,偏大，,x,1,偏小，所以玻璃折射率测量值与真实值相比偏大；,偏大,26/29,(2),若试验中该同学在,y,0,区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到,P,1,、,P,2,像，为能透过玻璃砖看到,P,1,、,P,2,像，应采取办法是：,_.,答案,解析,在,y,0,区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到,P,1,、,P,2,像，说明光线,AO,在界面,aa,上发生了全反射,.,应该减小光线,AO,入射角,.,看法析,27/29,直径边一侧观察,P,1,、,P,2,像，且,P,2,像挡住,P,1,像,.,如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失,.,此时只需测量出,_,，即可计算出玻璃砖折射率,.,请用,你测量量表示出折射率,n,_.,4.,某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖折射率,.,开始玻璃砖位置如图中实线所表示，使大头针,P,1,、,P,2,与圆心,O,在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖直径边，然后使玻璃砖绕圆心,O,迟缓转动，同时在玻璃砖,答案,解析,玻璃砖直径边绕,O,点转过角度,28/29,29/29,