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必备知识 命题点一 命题点二
关键能力
对应演练
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实验原理与操作 例1(2017· 福建龙岩月考)在测定玻璃的折射率实验中,某同学经 正确操作插好了4枚大头针,如图甲所示。
必备知识 命题点一 命题点二
关键能力
对应演练
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(1)在图丙中画出完整的光路图。
丙 (2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率 n= (保留三位有效数字)。 (3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实 验,经正确操作插好了8枚大头针,如图乙所示。图中P1和P2是同一 入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和 (选填“A”或“B”)。
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关键能力
对应演练
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五、数据处理 1.计算法 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。 sin������1 算出不同入射角时的 sin������ ,并取平均值。 2 2.作sin θ1-sin θ2图象
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 sin������ n= sin������1 可知图象应为直线,如图所示,其斜率为折射率。
2
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关键能力
对应演练
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3.辅助线段法
利用刻度尺作辅助线,测出辅助线的长度大小,求玻璃的折射率。
如图所示,作辅助线 AB,且垂直于 OB,量出 AB、OA,作辅助线 CD, ������������ ������������ 且垂直于 OD,量出 CD、OC,则 sin θ1=������������ ,sin θ2=������������ ,即可求出 n=
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关键能力
对应演练
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六、误差分析 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。入射角应适当大些,可以减 小测量的相对误差。
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关键能力
对应演练
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七、注意事项 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。
sin ������1 sin ������2
=
������������ · ������������
������������ · ������������
。
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关键能力
对应演练
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4.单位圆法 以入射点 O 为圆心,以适当长度为半径画圆,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
或是利用刻度尺测量计算,sin i= γ=
2.2 ≈0. 521,则 2 . 2 2+3 . 6 2
=
5.3 ≈0. 798,sin 5 . 32 +4 2 0 . 798 ≈1. 53。 0 . 521
必备知识 命题点一 命题点二
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对应演练
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(3)光路图如下图所示,光线经两边沿相互平行的玻璃砖,出射光 线平行于入射光线,即MN∥P4B。P1P2光线从棱镜右边侧面射出向 底边偏折,如图中P3A,所以填A。
关键能力
对应演练
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三、实验器材 木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、刻度尺、铅笔。 四、实验步骤 1.如图所示,把白纸铺在木板上。
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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。 7.改变入射角,重复实验。
实验15 测定玻璃的折射 率
必备知识
关键能力对应演练来自-2-2-一、实验目的 测定玻璃的折射率。 二、实验原理 如图所示,通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B, sin������ 从而找出折射光线O1O2和折射角θ2,再根据n= sin������1 求出玻璃的折 2 射率。
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必备知识 命题点一 命题点二
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对应演练
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答案:(1)见解析图 (2)1.53(1.50~1.56均正确) (3)A 解析:(1)如下图所示。
(2)折射率 n=
sin ������
sin ������
,sin i 与 sin γ 可利用图中的方格进行粗略的计算,
sin ������ n=sin ������
必备知识 命题点一 命题点二
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对应演练
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数据处理与误差分析 例2(2016· 四川卷)某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。 如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光 线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射 角r,作出sin i-sin r图象如图乙所示。则( )
线 E'H'。如图所示,sin θ1= ,sin θ2=
������������
������������
������'������' ������������'
,OE=OE',则 n=
sin ������1 sin ������2
=
������������ ������'������'
。
只要用刻度尺量出 EH、E'H'的长度就可以求出 n。
