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1、实验十三测定玻璃的折射率实验十三测定玻璃的折射率第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论知知 识识 要要 点点 归归 纳纳实验实验目的目的1.测定玻璃的折射率测定玻璃的折射率.2.学会用插针法确定光路学会用插针法确定光路.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论实验原理实验原理图图1241栏目栏目导引导引知识要点归知识要点
2、归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论实验器材实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器量角器(或圆规或圆规)、三角板、铅笔、三角板、铅笔.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论过过 程程 分分 析析 导导 引引实验步骤实验步骤1.把白把白纸纸用用图钉钉图钉钉在木板上在木板上.图图1242栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能
3、优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论2.在白纸上画出一条直线在白纸上画出一条直线aa作为界面作为界面,画一条线段画一条线段AO作为入射光线作为入射光线,并过并过O点点画出界面画出界面aa的法线的法线NN(如图如图1242所示所示).3.把长方形的玻璃砖放在白纸上把长方形的玻璃砖放在白纸上,使它的使它的一条边跟一条边跟aa对齐对齐,并画出玻璃砖的另一并画出玻璃砖的另一界面界面bb.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论4.在在A
4、O线段上竖直地插上两枚大头针线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.5.在玻璃砖的在玻璃砖的bb一侧竖直地插上大头针一侧竖直地插上大头针P3,用眼睛观察调整视线用眼睛观察调整视线,使使P3能同时挡能同时挡住住P1和和P2的像的像.6.同样地在玻璃砖的同样地在玻璃砖的bb一侧再竖直地插一侧再竖直地插上大头针上大头针P4,使使P4能挡住能挡住P3本身和本身和P1、P2的像的像.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论7.记下记下P3、P4的位置的位置,移去玻璃砖和大头移去玻璃砖和大头针
5、针,过过P3、P4引直线引直线OB与与bb交于交于O点点,连接连接OO,OO就是玻璃砖内的折射光线就是玻璃砖内的折射光线的方向的方向,入射角入射角iAON,折射角折射角rOON.8.用量角器量出入射角用量角器量出入射角i和折射角和折射角r的度的度数数.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论9.从三角函数表中查出入射角和折射角从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值的正弦值,记入自己设计的表格里记入自己设计的表格里.10.用上面的方法分别作出入射角是用上面的方法分别作出入射角是3
6、0、45、60时的折射角时的折射角,查出入射角和折查出入射角和折射角的正弦值射角的正弦值,把这些数据也记在表格把这些数据也记在表格里里.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论数据处理数据处理栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第
7、十二章光电磁波相对论栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论注意事项注意事项1.实验时实验时,应尽可能将大头针竖直插在白应尽可能将大头针竖直插在白纸上纸上,且且P1和和P2之间、之间、P3和和P4之间、之间、P2与与O、P3与与O之间距离要稍大一些之间距离要稍大一些.2.入射角入射角i不宜太大不宜太大(接近接近90),也不宜太
8、也不宜太小小(接近接近0).太大：反射光较强太大：反射光较强,出射光较出射光较弱弱;太小：入射角、折射角测量的相对太小：入射角、折射角测量的相对误差较大误差较大.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论3.操作时操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学手不能触摸玻璃砖的光洁光学面面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.4.实验过程中实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置玻璃砖与白纸的相对位置不能改变不能改变.5.玻璃砖应选用宽度较大的玻璃砖应选用宽度较大的,宜在宜
9、在5cm以以上上,若宽度太小若宽度太小,则测量误差较大则测量误差较大.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论误差分析误差分析1.入射光线、出射光线确定的准确性造入射光线、出射光线确定的准确性造成误差成误差,故入射侧、出射侧所插两枚大故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些头针间距应大一些.2.入射角和折射角的测量造成误差入射角和折射角的测量造成误差,故入故入射角应适当大些射角应适当大些,以减小测量的相对误以减小测量的相对误差差.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析
10、导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论实实 验验 典典 例例 探探 究究题题型型1基本基本实验实验原理、方法步原理、方法步骤骤的考的考查查(2012浙江杭州模浙江杭州模拟拟)一一块块玻璃玻璃砖砖有两个相互平行的表面有两个相互平行的表面,其中一个表面其中一个表面是是镀银镀银的的(光光线线不能通不能通过过此表面此表面).现现要要测测定此玻璃的折射率定此玻璃的折射率.给给定的器材定的器材还还有：有：例例1栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波
11、相对论第十二章光电磁波相对论白纸、铅笔、大头针白纸、铅笔、大头针4枚枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度的直角三角板、量角器、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时实验时,先将玻璃砖放到白纸上先将玻璃砖放到白纸上,使上述使上述两个相互平行的表面与纸面垂直两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸在纸上画出直线上画出直线aa和和bb,aa表示镀银的玻璃表示镀银的玻璃表面表面,bb表示另一表面表示另一表面,如图所示如图所示.然后然后,在白纸上竖直插上两枚大头针在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位位置如图置如图1245).栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化
12、演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论用用P1、P2的连线表示入射光线的连线表示入射光线.图图1245(1)为了测量折射率为了测量折射率,应如何正确使用大应如何正确使用大头针头针P3、P4?试在题图中标出试在题图中标出P3、P4的位置的位置.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论(2)然后然后,移去玻璃砖与大头针移去玻璃砖与大头针.试在题图试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角璃中的入射角i与
13、折射角与折射角r.简要写出作图简要写出作图步骤步骤.(3)写出用写出用i、r表示的折射率公式为表示的折射率公式为n_.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论【解析解析】图图1246(1)在在bb一一侧观侧观察察P1、P2(经经bb折射、折射、aa反射反射,再再经经bb折射后折射后)的像的像,栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论在适当的位置插上在适当的位置插上P
14、3,使得使得P3与与P1、P2的的像在一条直线上像在一条直线上,即让即让P3挡住挡住P1、P2的像的像;再插上再插上P4,让它挡住让它挡住P2(或或P1)的像和的像和P3.P3、P4的位置如图的位置如图1246.(2)过过P1、P2作直线与作直线与bb交于交于O;过过P3、P4作直线与作直线与bb交于交于O;利用刻度尺找到利用刻度尺找到OO的中点的中点M;过过O点作点作bb的垂线的垂线CD,栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论【答案】【答案】见见解析解析栏目栏目导引导引知识要
15、点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论【规规律律总结总结】注重注重对实验对实验基本原理、基本原理、基本技能和方法的考基本技能和方法的考查查,一直是高考命一直是高考命题题的根本原的根本原则则.因此因此,理解并熟理解并熟练练掌握掌握实实验验的原理、方法的原理、方法,是学生做好是学生做好实验实验和和备备考的重中之重考的重中之重.另外另外,在数据在数据处处理上理上,可将可将正弦之比正弦之比转转化化为线为线段段长长度之比度之比,使数据使数据处处理理变变得得简单简单而准确而准确.栏目栏目导引导引知识要点归知识要
16、点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论题题型型2实验实验数据数据处处理和理和误误差分析差分析图图1247在利用插在利用插针针法法测测定玻璃定玻璃砖砖折射率的折射率的实验实验中：中：例例2栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面界面aa和和bb后后,不小心碰了玻璃砖使它不小心碰了玻璃砖使它向向aa方向平移了少许方向平移了少许
17、,如图如图1247所所示示.则他测出的折射率值将则他测出的折射率值将_(选填选填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不变不变”);栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论(2)乙乙同同学学在在画画界界面面时时,不不自自觉觉地地将将两两界界面面aa、bb间间距距画画得得比比玻玻璃璃砖砖宽宽度度大大些些,如如图图1248所所示示,则则他他测测得得折折射射率率_(选选填填“偏偏大大”、“偏偏小小”或或“不不变变”).图图1248栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引
18、引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论【解解析析】(1)如如图图1249甲甲所所示示,甲甲同同学学利利用用插插针针法法确确定定入入射射光光线线、折折射射光光线线后后,测测得得的的入入射射角角和和折折射射角角都都没没有有受受到影响到影响,因此因此测测得的折射率将不得的折射率将不变变.图图1249栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论(2)如如图图乙乙所所示示,乙乙同同学学利利用用插插针针法法确确定定入入射射光光线线和和折折射
19、射光光线线后后,测测得得的的入入射射角角不不受受影影响响,但但测测得得的的折折射射角角比比真真实实值值偏偏大大,因此因此测测得的折射率偏小得的折射率偏小.【答案答案】(1)不不变变(2)偏小偏小栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论【规规律律总结总结】折射率折射率测测得准确与否取得准确与否取决于所画光路所代表的决于所画光路所代表的传传播方向是否准播方向是否准确确,相相应应地所地所测测入射角及折射角是否准入射角及折射角是否准确确,分析分析问题时问题时抓住了抓住了这这个基本原个基本
20、原则则,也也就找到了分析就找到了分析问题问题的正确途径的正确途径.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论题题型型3创创新新实验实验学校开展研究性学学校开展研究性学习习,某研究小某研究小组组的同学根据所学的光学知的同学根据所学的光学知识识,设计设计了了一个一个测测量液体折射率的量液体折射率的仪仪器器,如如图图12410所示所示.在一在一圆盘圆盘上上,过过其其圆圆心心O作两作两条互相垂直的直径条互相垂直的直径BC、EF,在半径在半径OA上上,例例3栏目栏目导引导引知识要点归知识要点
21、归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论垂直盘面插下两枚大头针垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持并保持P1、P2位置不变位置不变,每次测量时让圆盘的下每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中半部分竖直进入液体中,而且总使得液而且总使得液面与直径面与直径BC相平相平,EF作为界面的法线作为界面的法线,而而后在图中右上方区域观察后在图中右上方区域观察P1、P2的像的像,并并在圆周上插上大头针在圆周上插上大头针P3,使使P3正好挡住正好挡住P1、P2,同学们通过计算同学们通过计算,预先在圆周预先在圆周EC部部分刻好
22、了折射率的值分刻好了折射率的值,栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论这样只要根据这样只要根据P3所插的位置所插的位置,就可直接读就可直接读出液体折射率的值出液体折射率的值,则：则：图图12410栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论(1)若若AOF30,OP3与与OC的夹角为的夹角为30,则则P3处所对应的折射率的值为处所对应的折射率的值为_.(2)图中图中P
23、3、P4两位置哪一处所对应的折两位置哪一处所对应的折射率值大？射率值大？答：答：_.(3)作作AO的延长线交圆周于的延长线交圆周于K,求求K处所对处所对应的折射率值应为应的折射率值应为_.栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论(2)图图中中P4对对应应的的入入射射角角大大于于P3所所对对应应的的入射角入射角,所以所以P4处对
24、应处对应的折射率大的折射率大.(3)因因A、O、K在在一一条条直直线线上上,入入射射角角等等于折射角于折射角,所以所以K处对应处对应的折射率的折射率为为1.【答案答案】(1)1.73(2)P4(3)1栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论知知 能能 优优 化化 演演 练练栏目栏目导引导引知识要点归知识要点归纳纳过程分析导过程分析导引引知能优化演知能优化演练练实验典例探实验典例探究究第十二章光电磁波相对论第十二章光电磁波相对论本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放