4.1光的折射（第二课时）-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

Refraction of light 人教版（2019） 选择性必修 第一册 第四章 授课老师：物理优课PPT 第二课时 测定玻璃的折射率 课后练习 01 02 光的折射 光的折射 测定玻璃的折射率 玻璃是一种透明介质，光从空气入射到玻璃的界面上会发生折射，如何把玻璃的折射率测出来？ 测定玻璃的折射率 一、实验目的 测定玻璃的折射率。 二、实验原理 用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角θ1 和折射角 θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率 三、实验器材 长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。 测定玻璃的折射率 四、实验步骤 （1）铺纸（将白纸用图钉固定在木板上）； （2）在白纸上画一条线 a 作为界面，过 a 上的一点 O（作为入射点）画法线 NN′，并画 AO 作为入射光线； 测定玻璃的折射率 四、实验步骤 （3）把玻璃砖放在白纸上，使它的一边与 a对齐（确保 O 为实际入射点） ，确定玻璃砖的另一界面 a′（确保出射点准确） ； （4）在直线 AO 上竖直插大头针 P1、P2，透过玻璃砖观察大头针 P1、P2 的像，调整视线让 P2 挡住 P1 的像。再在另一侧竖直插上两枚大头针 P3、P4，使 P3 挡住 P1、P2 的像，P4 挡住 P3、P2、P1 的像，记下P3、P4 位置； 测定玻璃的折射率 四、实验步骤 （5）移去大头针和玻璃砖，过 P3、P4 所在处作直线 DC 与 a′ 交于 O′（作为实际出射点），直线 O′D 代表沿 AO 方向的入射光通过玻璃砖后的传播方向； （6）连接 OO′，入射角 1=∠AON ，折射角 2＝∠N′OO′，用量角器量出入射角和折射角，求出对应的正弦值，记录在表格中； 测定玻璃的折射率 四、实验步骤 （7）用上述方法求出入射角分别为 300、450、600 时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中； （8）算出不同入射角时的入射角与折射角的正弦比值，最后求出几次实验的平均值为折射率。 测定玻璃的折射率 测定玻璃的折射率 五、数据处理 用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角θ1 和折射角 θ2，根据折射定律计算出玻璃的折射率 1、平均值法 测定玻璃的折射率 五、数据处理 以 sin θ1 值为横坐标、以 sinθ2 值为纵坐标，建立直角坐标系，如图所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率k，则 ，故玻璃砖折射率 。 2、图象法 测定玻璃的折射率 3．作图法 在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点、OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长，如图 所示。由于 ，且CO＝DO，所以折射率 。 测定玻璃的折射率 六、注意事项 (1) 实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且 P1 和 P2 之间，P2 与 O 点之间，P3 与 P4 之间，P3 与O ′点之间距离要稍大一些。 (2) 入射角 θ1 应适当大一些，以减小测量角度的误差，但入射角不宜太大，也不宜太小。 (3) 在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁面。更不能把玻璃砖界面当尺子画界线。 (4) 在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。 (5) 玻璃砖应选用宽度较大的，宜在 5cm 以上。若宽度太小，则测量误差较大。 测定玻璃的折射率 七、误差分析 (1) 入射光线和出射光线确定得不够精确，因此要求插大头针时，两大头针间距应适当大一些。 (2) 入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差。 测定玻璃的折射率 实验：测玻璃的折射率 测定玻璃的折射率 课后练习 02 01 光的折射 光的折射 课后练习 【典例1】某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率,实验后留下的痕迹如图所示,设 AB 的长度为 l1, AO 的长度为 l2 ,CD 的长度为 l3 , DO 的长度为 l4 , 为较方便地表示出玻璃砖的折射率,只需用刻度尺测量________和________(均选填“l1”“l2” “l3”或“l4”),则玻璃砖的折射率可表示为________。  答案： 课后练习 【典例2】（2022·江苏江苏·二模）某同学用“插针法”测量平行玻璃砖的折射率。如图所示，直线与之间的距离等于玻璃砖的厚度，a、b、c、d为大头针的位置