2018年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第3章 第3節(jié) 測(cè)定玻璃的折射率課件 魯科版選修3-4.ppt

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1、實(shí)驗(yàn)探究： 測(cè)定玻璃的折射率,1.基礎(chǔ)知識(shí),2.典例剖析,3.跟蹤訓(xùn)練,選修3-4 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介,4.真題演練,,,,,一、基礎(chǔ)知識(shí),1.基礎(chǔ)知識(shí),注意事項(xiàng) 1．玻璃磚應(yīng)選用厚度、寬度較大的． 2．大頭針要插得豎直，且間隔要大些． 3．入射角不宜過(guò)大或過(guò)小，一般在15～75之間． 4．玻璃磚的折射面要畫(huà)準(zhǔn)，不能用玻璃磚界面代替直尺畫(huà)界線. 5．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚和白紙的相對(duì)位置不能改變．,二、典例剖析,2. 典例剖析,,插針?lè)y(cè)玻璃的折射率的記憶口訣 鋪紙畫(huà)線定邊緣， 然后放上玻璃磚， 兩針決定入射光， 兩像四針成一線． 去磚再做光路圖， 入射折射和法線， 數(shù)據(jù)處理

2、方法多， 折射定律單位圓， 實(shí)驗(yàn)測(cè)得折射率， 減小誤差是關(guān)鍵．,,【例3】 如圖所示,某同學(xué)用插針?lè)y(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過(guò)圓心O,在玻璃磚(圖中實(shí)線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接OP3,圖中MN為分界線,虛線半圓與玻璃磚對(duì)稱(chēng),B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點(diǎn),AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(diǎn).,(1)設(shè)AB的長(zhǎng)度為l1,AO的長(zhǎng)度為l2,CD的長(zhǎng)度為l3,DO的長(zhǎng)度為l4,為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測(cè)量________,則玻璃磚的折射率可表示為_(kāi)___

3、____. (2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度,由此測(cè)得玻璃磚的折射率將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”).,l1和l3,n=l1/l3,轉(zhuǎn)解析,,,l1,l2,,,偏大,轉(zhuǎn)原題,,【變式訓(xùn)練4】圖甲所示為光學(xué)實(shí)驗(yàn)用的長(zhǎng)方體玻璃磚,它的__________面不能用手直接接觸。在用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)繪出的玻璃磚和三個(gè)針孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的針正好擋住插在a、b位置的針的像，但最后一個(gè)針孔的位置不同，分別為d、e兩點(diǎn)，如圖乙所示。計(jì)算折射率時(shí)，用________(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值較小，用_____

4、___(填“d”或“e”)點(diǎn)得到的值誤差較小。,解析顯隱,光學(xué),d,e,,轉(zhuǎn)解析,【備選】 (2012浙江卷，21)在“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)經(jīng)正確操作插好了4枚大頭針，如圖甲所示． (1)在右圖中畫(huà)出完整的光路圖； (2)對(duì)你畫(huà)出的光路圖進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，求得該玻璃磚的折射率n＝________(保留三位有效數(shù)字)． (3)為了觀測(cè)光在玻璃磚不同表面的折射現(xiàn)象，某同學(xué)做了兩次實(shí)驗(yàn)，經(jīng)正確操作插好了8枚大頭針，如圖乙所示．圖中P1和P2是同一入射光線上的2枚大頭針，其對(duì)應(yīng)出射光線上的2枚大頭針是P3和________(填“A”或“B”)．,1.53,A,,,,轉(zhuǎn)原題,1．玻璃磚應(yīng)選用厚

5、度、寬度較大的． 2．大頭針要插得豎直，且間隔要大些． 3．入射角不宜過(guò)大或過(guò)小，一般在 15～75之間． 4．玻璃磚的折射面要畫(huà)準(zhǔn)，不能用玻 璃磚界面代替直尺畫(huà)界線． 5．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，玻璃磚和白紙的相對(duì)位置不能改變.,三、跟蹤訓(xùn)練,3.跟蹤訓(xùn)練,,【跟蹤訓(xùn)練】 某同學(xué)用圓柱形玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)，先在白紙上放好圓柱形玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在圓柱形玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓柱形玻璃磚的邊界如圖所示.

6、(1)在圖上畫(huà)出所需的光路． (2)為了測(cè)量出玻璃磚的折射率，需要測(cè)量的物理量有________________(要求在圖上標(biāo)出)． (3)測(cè)出的折射率n＝_________.,,,,,γ,,i,,入射角i和折射角r,轉(zhuǎn)解析,轉(zhuǎn)原題,解析 (1)連接P1、P2并與玻璃磚相交，得到入射光線，再連接P3、P4并與玻璃磚相交，得到射出玻璃磚的光線，連接這兩個(gè)交點(diǎn)得到光線在玻璃磚內(nèi)的折射光線，如圖所示． (2)作出經(jīng)過(guò)入射點(diǎn)的切線和法線，標(biāo)出入射角i和折射角r，如圖所示，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出這兩個(gè)角．,,【跟蹤訓(xùn)練】如圖畫(huà)有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上，M是放在白紙上的半圓形玻璃磚,其底面的圓心在坐標(biāo)

7、原點(diǎn),直邊與x軸重合。OA是畫(huà)在紙上的直線,P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針,P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針,α是直線OA與y軸正方向的夾角,β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角。只要直線OA畫(huà)得合適,且P3的位置取得正確，測(cè)出角α和β，便可求得玻璃的折射率。 某學(xué)生在用上述方法測(cè)量玻璃的折射率時(shí),在他畫(huà) 出的直線OA上豎直地插上了P1、P2兩枚大頭針,但 在y<0的區(qū)域內(nèi),不管眼睛放在何處，都無(wú)法透過(guò) 玻璃磚看到P1、P2的像，他應(yīng)采取的措施是: _________________________________。 若他已透過(guò)玻璃磚看到了P1、P2的像,確定P3位置 的方法是:

8、___________________________________________________________。 若他已正確地測(cè)出了α、β的值，則玻璃的折射率n＝____________。,另畫(huà)一條更靠近y軸正方向的直線OA；,把大頭針P1、P2豎直插在所畫(huà)的直線上，直到在y<0區(qū)域透過(guò)玻璃磚能看到P1、P2的像插上大頭針P3，使P3剛好能擋住P1、P2的像,解析 無(wú)法看到P1、P2的像是OA光線的入射角過(guò)大，發(fā)生全反射的緣故。P3能擋住P1、P2的像說(shuō)明OP3是OA的折射線。,解析顯隱,四、真題演練,4.真題演練,,【真題】 (2012江蘇高考)“測(cè)定玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中,在玻璃磚的一側(cè)豎直插兩個(gè)大頭針A、B，在另一側(cè)再豎直插兩個(gè)大頭針C、D.在插入第四個(gè)大頭針D時(shí),要使它__________________.如圖所示是在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)痕跡,其中直線a、a′是描在紙上的玻璃磚的兩個(gè)邊．根據(jù)該圖可算得玻璃的折射率n＝______.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)”,擋住C及A、B的像,1.8,,,,,,(1)插大頭針時(shí),使C擋住前面A、B的像,使D擋住C及A、B的像.,審題析疑,(2)測(cè)量出l1與l2的長(zhǎng)度，則玻璃的折射率為n= l1/l2.,轉(zhuǎn) 解析,,,,l1,l2,轉(zhuǎn)原題,