2023版高考物理一轮总复习第十五章实验十二测定玻璃的折射率课件

这是一份2023版高考物理一轮总复习第十五章实验十二测定玻璃的折射率课件，共20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，考点实验原理与操作，图S12-3，图D67，sinisinr，图S12-5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.
【典题 1】(2021 年江苏江阴月考)如图 S12-3 所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先把方格纸固定在木板上.再把玻璃砖放在方格纸上，并确定 a 和 b 为玻璃砖的上下界面的位置.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P1 和 P2，再从玻璃砖的另一侧插上大头针 P3 和 P4.请完成以下实验步骤：
(1)下列操作步骤正确的是__________(填字母).A.插上大头针 P3，使 P3 挡住 P2 的像
B.插上大头针 P3，使 P3 挡住 P1、P2 的像C.插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 的像
D.插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像
(2)利用上述方格纸的实验记录计算此玻璃砖的折射
率 n＝__________.
解析：(1)在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针 P1 和P2 ，确定入射光线，然后插上大头针 P3，使 P3 挡住 P1，P2 的像，再插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像，从而确定出射光线；故选 BD.(2)作好光路图如图 D67 所示.
【典题 2】(2020 年内蒙古通辽模拟)用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针 P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使 P1 的像被 P2 的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针 P3 和 P4，使 P3 挡住P1 和 P2 的像，P4 挡住 P3 以及 P1 和 P2 的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图 S12­4 甲所示，其中 O 为两圆弧圆心，图中已画出经 P1、P2 点的入射光线.
图 S12-4(1)在图甲补画出所需的光路.(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图甲中的 AB 分界面上画出这两个角.(3)用所测物理量计算折射率的公式为 n＝________.
(4)为了保证在弧面 CD 得到出射光线，实验过程中，光线在弧面 AB 的入射角应适当________( 填“小一些”“无所谓”或“大一些”).
(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率 n＝________.
解析：(3)由折射定律可得 n＝
(4)为了保证能在弧面 CD 上有出射光线，实验过程中，光线在弧面 AB 上的入射角应适当小一些，才不会使光线在 CD 面上发生全反射.
(5)图像的斜率 k＝
＝n，由题图乙可知斜率为 1.5，
即该玻璃的折射率为 1.5.
答案：(1)如图 D68 所示 (2)如图 D68 所示
sin i(3)sin r
(4)小一些 (5) 1.5图 D68
【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
的值应为________.