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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,
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