内容正文:
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实验 要点梳理
课堂 巩固训练
实验 热点剖析
第二节 测定介质的折射率
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课堂 巩固训练
实验 热点剖析
实验 要点梳理
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实验 热点剖析
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实验 热点剖析
三、实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针四枚、图钉四枚、量角器、三角板(或直尺)、铅笔.
四、实验步骤
1.如图所示,将白纸用图钉钉在平木板上.
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2.在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线),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.
3.把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,画出玻璃砖的另一边bb′.
4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2,透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线方向直到P2的像挡住P1的像.再在观察者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及P1、P2的像,记下P3、P4的位置.
5.移去大头针和玻璃砖,过P3、P4所在处作直线O′B与bb′交于O′,直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向.
6.连接OO′,入射角i=∠AON,折射角γ=∠O′ON′,用量角器量出入射角和折射角.
7.用上述方法测出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角.
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实验 热点剖析
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3.单位圆法:在不使用量角器的情况下,可以用画单位圆法.
(1)以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线OA于E点,交折射光线OO′于E′点,过E作NN′的垂线EH,过E′作NN′的垂线E′H′,如图所示.
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六、误差分析
1.入射光线和出射光线画得不够精确.因此,要求插大头针时两大头针间距应稍大.
2.入射角、折射角测量不精确.为减小测角时的相对误差,入射角要稍大些,但不宜太大,入射角太大时,反射光较强,折射光会相对较弱.
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七、注意事项
1.实验时,尽可能将大头针竖直插在纸上,且大头针之间及大头针与光线转折点之间的距离要稍大一些.
2.入射角i应适当大一些,以减小测量角度的误差,但入射角不宜太大.
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5 cm以上.若宽度太小,则测量误差较大.
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实验 热点剖析
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实验原理与操作
如图甲所示,在测定玻璃折射率的实验中,两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜,并确定AB和AC界面的位置.然后在棱镜的左侧画出一条直线,并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2,再从棱镜的右侧观察P1和P2的像.
例 1
热点 1
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(1)(多选)此后正确的操作步骤是________.
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
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(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出).为测量该种玻璃的折射率,两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干条辅助线,如图乙、丙所示.能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图________(填“乙”或“丙”),所测玻璃折射率的表达式n=________(用代表线段长度的字母ED、FG表示).
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数据处理和误差分析
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 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,如图甲所示,其中O为两圆弧圆心,图中已画出经过P1、P2点的