第4章 第2节 科学测量：玻璃的折射率-（配套课件）【顶尖课课练】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦光的折射与全反射，核心围绕“用两面平行的玻璃砖测量玻璃折射率”实验，通过插针法操作结合光路图分析，涵盖实验步骤、误差控制及多种计算方法，搭建从折射规律到实验应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过不同玻璃砖情境（矩形、梯形、圆弧状）的误差分析和角度、几何计算等测量方法，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。例如第3题利用圆和垂线计算折射率，强化证据获取与论证，帮助学生深化实验理解，教师可提升教学针对性。

第4章 光的折射和全反射 第2节 科学测量:玻璃的折射率 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第一册）（鲁科版）》配套课件 1 实验能力自测 1.（多选）在用“两面平行的玻璃砖测量玻璃折射率”的实验中，其实验 光路图如图所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的是 ( ) AB A. 为了减小作图误差，和 的距离应适当大一 些 B. 为减小测量误差，、 连线与玻璃砖界面法 线的夹角应适当大一些 C. 若、 的距离较大时，通过玻璃砖会看不到 、 的像 D. 实验中为方便操作可用玻璃砖代替尺子画线 2 解析 实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且与之间，与 点之间，与之间，与点之间距离要稍大一些。入射角 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。 实验中严禁用玻璃砖代替尺子画线。故A、B正确，C、D错误。 3 2.某同学利用“插针法”测量玻璃的折射率，所用的 玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测 出的相关角度如图所示。 （1）此玻璃的折射率计算式为 _ _____ （用图中的、 表示）； （2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差， 应选用宽度____（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。 大 4 解析 ，由实验的注意事项可知应选用宽度 大的玻璃砖来测量，以减小实验误差。 5 3.某同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后， 以点为圆心、为半径画圆，分别交线段 于点，交连线的延长线于点，过点作法线 的垂线交于点，过点作的垂线交 于点，如图所示。用刻度尺量得 ， ，由此可得出玻璃的折射率 ____。 1.5 6 解析 由折射定律得 ， 因为 ， 所以 。 7 4.在“用插针法测量玻璃折射率”的 实验中，甲、乙、丙三位同学在纸 上画出的界面、 与玻璃砖位 甲同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 乙同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 丙同学测得的折射率与真实值相比________________________________ ___（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 偏小 不变 可能偏大、也可能偏小、还可能不变 置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃 砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以 、 为界面画光路图，则 8 解析 用图①测玻璃折射率时，玻璃中折射角偏大，所以折射率减小； 用图②测量折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测量 折射率时，无法确定折射光线偏折的大小，所以测得的折射率可大、可 小、可不变。 9 5.利用“插针法测量玻璃的折射率”，实验中先将玻璃 砖固定在水平桌面上的白纸上，画出玻璃砖两侧界 面、，在玻璃砖的一侧插好大头针、 后， 1.44 某同学发现在、 的同侧通过玻璃砖在如图所示位置也可观察到 、的像，于是他在白纸上插大头针，使挡住、 的像，然 后，他又插下大头针，使挡住以及、 的像，取走玻璃砖， 画、连线交于点，画、连线交于点，测出、 连线与间的夹角 ，玻璃砖的厚度， 两点间 的距离 。玻璃砖的折射率为_____。 10 解析 将、 所在直线当作入射光线，其光路图如图 所示： 即光线折射入玻璃砖，射到其下表面后发生反射，反射光又经上表面折 射后穿出玻璃砖，由光的反射定律及几何关系知： 。 由折射定律得 。 11 6.用圆弧状玻璃砖做“测量玻璃折射率”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、 ，然后在玻璃 砖的另一侧观察，调整视线使的像被 的像挡住，接着在眼睛所在 的一侧插两枚大头针和，使挡住和的像，挡住 以及 和 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 为两圆弧圆心，图中已画出经过、点的入射光线 。 12 （1）在图上补画出所需的光路； 答案 见解析图 解析 连接、与 交于一点，此交点即为光 线从玻璃砖中射出的位置，又由于、 的连线 与 的交点即为光线射入玻璃砖的位置，连接两 点即可作出玻璃砖中的光线，如图所示。 13 （2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角 ，请在图 中的 分界面上画出这两个角； 答案 见解析图中、 解析 连接点与光线在 上的入射点即为法线，作出入射角和折射角 如图中、 所示。 14 （3）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角 和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折 射率 ____。 1.5 解析 图像的斜率，由题图乙可知斜率为 ，即玻璃的折 射率为1.5。 15 $