4.1 实验：光的折射（第二课时）课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第四章 光 第1节 光的折射 （第二课时） 人教版（2019）选择性必修一 目录 一、实验目的：测定玻璃砖的折射率 二、实验原理：光的折射定律 三、实验方法：插针法 四、实验器材：木板，白纸，图钉，玻璃砖，大头针，木板，量角器 五、实验步骤 六、实验数据记录 七、实验数据处理 八、实验注意事项 九、实验误差分析 生活中有很多折射现象，不同的物质中，光的偏折程度往往不同，我们可不可以将这一原理运用到生活中去呢？ 海面上海市蜃楼现象 水中的筷子折断了 光路发生了改变 刻度尺不水平 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 同学们知道这是什么吗？玻璃、锆石还是钻石？ 我们能不能利用所学知识进行判断？怎么判断？ 利用光的折射现象，计算折射率即可判断 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 实验：测定玻璃砖的折射率 一、实验目的：测定玻璃砖的折射率 二、实验原理：光的折射定律 三、实验方法：插针法 四、实验器材：木板，白纸，图钉，玻璃砖，大头针，木板，量角器 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 长方形玻璃砖 大头针 图钉 白纸 直尺、量角器 木板 实验器材展示 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1. 把白纸铺在塑料板上。 7.改变入射角,重复实验。 2.在白纸上画一直线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。 3.把长方形玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa'重合, 再用刻度尺画出玻璃砖的另一边bb'。 4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2。 5.从玻璃砖bb'一侧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的像挡住。再在bb'一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P3本身及P1、P2的像。 6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线O'B交bb'于O'。连接O、O',OO'就是玻璃砖内折射光线的方向。∠AON为入射角,∠O'ON'为折射角。 五、实验步骤 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 实验步骤演示 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 六、实验数据记录 物理量 入射角i （度） sin i 折射角r （度） sin r 折射率n 1 　 　 　 　 　 2 　 　 　 　 　 3 　 　 　 　 　 4 　 　 　 　 　 5 　 　 　 　 　 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 将实验结果记录在表格中 七、实验数据处理 如图所示,通过插针法找出跟入射光线对应的出射光线,从而找出折射光线和折射角θ2, 用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2 再根据n= ，多次测量，求出玻璃的折射率平均值。 方法一：多次测量取平均值法 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 方法二：作图法 改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图象由n= 可知图象应为直线,如图所示,其斜率为玻璃的折射率。 注：该图可直接由计算机软件拟合出来 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 方法三：辅助线段法 作P1O=OC,可得折射率就是P1B与DC的比值 这种方法误差较大？能不能改进一下？ n= 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 a a’ b b’ O O’ A θ1 θ2 E F G H 方法四：单位圆法 n= 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 1.实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O'之间距离要稍大一些。 2.入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°)。当θ1太大时,反射光较强,出射光较弱;当θ1太小时,入射角、折射角测量的相对误差较大。 3.操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。 4.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。 1.入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故在入射侧和出射侧所插两枚大头针的间距应大一些。 2.入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。 八、实验注意事项 九、实验误差分析 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 【学以致用1】某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示． (1)此玻璃的折射率计算式为n＝________(用图中的θ1