第八章 实验10 测定玻璃的折射率（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

实验10　测定玻璃的折射率

实验器材

木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔．

实验操作

1．铺白纸、画线

(1)如图所示，将白纸用图钉按在绘图板上，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线；

(2)把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′.

2．插针与测量

(1)在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像．调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住，再在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置；

(2)移去玻璃砖连接P3、P4，并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′；

(3)用量角器测出入射角和折射角，查出它们的正弦值；

3．重复：改变入射角θ 1，重复实验，记录相关测量数据．

数据处理

1．计算法：算出不同入射角的折射率n＝，并取平均值 .

2．图像法(如图甲所示)

3.单位圆法(如图乙所示)

 

如图乙，sin θ1＝，sin  θ2＝，OE＝OE′＝R，则n＝＝.所以，只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n.

误差分析

1．确定入射光线、出射光线时不准确．

2．测量入射角与折射角时有测量误差．

3．作图时，玻璃砖的宽度绘制有误差，或因所画的两边界线不平行等原因出现误差．

注意事项

1．入射角的大小要适当，不宜太大(接近90°)，也不宜太小．

2．要将大头针竖直插在纸上，相邻的两枚大头针间距应大一些，大头针与玻璃砖界面间距也应大一些．

3．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线．

命题点一　教材原型实验　　　　　　　　　　　　物理观念、科学探究

角度1　实验操作与注意事项

(2019·天津卷)某小组做测定玻璃的折射率实验时，所用器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸．

(1)下列哪些措施能够提高实验准确程度________．

A．选用两光学表面间距大的玻璃砖

B．选用两光学表面平行的玻璃砖

C．选用粗的大头针完成实验

D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四枚大头针扎下的孔洞分别如下图所示，其中实验操作正确的是________．

(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n＝________(用图中线段的字母表示).