测定玻璃的折射率实验教案1
《测定玻璃的折射率》教案
《测定玻璃的折射率》教案度，60度，75度，测量出他们对应的折射角分别为：9.8度，19.0度，34.5度，39.4度。
算出他们对应的正弦值，代入表格，算出折射率n分别为：1.524,1.534，1.530，1.521。
取他们的平均值，最后得到玻璃的折射率：n=1.528。
我们也可以采取另一种方式处理数据。
以折射角的正弦值为横坐标，以入射角的正弦值为纵坐标建立坐标系，根据表格中的数据描点、连线。
最后所描绘图线为一条直线，其斜率k即为玻璃的折射率。
4.注意事项（1）玻璃砖应选用宽度较大的，若宽度太小，则测量误差较大。
（2）用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃的毛面或棱，不能直接用手触摸玻璃砖的光学面。
（3）严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖界面aa′和bb′，以免划伤玻璃砖。
（4）实验中，玻璃砖在纸上的位置不可移动。
（5）大头针应竖直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应适当大一些，以减小确定光路方向时造成的误差。
（6）实验时，入射角不宜过小，否则会增大测量角度的误差；入射角也不宜过大，因入射角太大时，折射光线太弱。
熟悉本实验需要注意的事项拓展提升1、一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的（光线不能通过表面）.现要测定此玻璃的折射率。
给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P1、P2、P3、P4）、带有刻度的直角三角板、量角器。
实验时，先将玻璃砖放到白纸上，使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa′和bb′，aa′表示镀银的玻璃表面，bb′表示另一表面，如图所示。
然后，在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2（位置如图），用P1、P2的连线表示入射光线。
（1）为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？试在图中标出P3、P4的位置。
（2）然后，移去玻璃砖与大头针。
试在图中通过作图的方法标出光线从空气射入玻璃中的入射角θ1与折射角θ2。
简要写出作图步骤。
《实验：测定玻璃的折射率》 讲义
《实验：测定玻璃的折射率》讲义一、实验目的测定玻璃的折射率，加深对光的折射定律的理解。
二、实验原理当光线从空气射入玻璃时，入射角 i 与折射角 r 满足折射定律：n＝ sin i ／ sin r ，其中 n 为玻璃的折射率。
通过测量入射角和折射角，利用上述公式即可计算出玻璃的折射率。
三、实验器材玻璃砖、白纸、大头针、直尺、铅笔、量角器。
四、实验步骤1、把白纸平铺在木板上，用铅笔在白纸上画一条直线 aa' 作为界面，过 aa' 上的一点 O 画出界面的法线 NN' 。
2、把玻璃砖平放在白纸上，使玻璃砖的一个长边跟 aa' 对齐，并使玻璃砖的折射面与白纸表面垂直。
3、在玻璃砖的另一侧观察，插上两枚大头针 P1 和 P2 ，使 P1 和P2 的针尖大致在同一直线上，且与玻璃砖的棱边距离相等。
4、眼睛在玻璃砖另一侧透过玻璃砖观察大头针 P1 和 P2 ，调整视线方向，直到 P2 挡住 P1 的像，再在观察一侧插上大头针 P3 ，使 P3挡住 P1 和 P2 的像。
5、用同样的方法插上大头针 P4 ，使 P4 挡住 P3 及 P1 和 P2 的像。
6、移去玻璃砖和大头针，过 P3 和 P4 作直线 O'B 交 aa' 于 O' 点，连接 OO' ，OO' 就是折射光线的方向。
用量角器测量入射角 i 和折射角r 。
7、改变入射角，重复上述步骤，多测几组入射角和折射角的数据。
五、数据处理1、计算每次实验中入射角的正弦值 sin i 和折射角的正弦值 sin r 。
2、求出 sin i 和 sin r 的比值，取平均值，即为玻璃的折射率 n 。
六、注意事项1、玻璃砖应选用宽度较大的，以减小测量角度的误差。
2、插针时应使针脚尽量竖直，且间距适当大些，便于准确确定光路。
3、入射角不宜过大或过小，一般在 30°至 60°之间为宜，过大或过小都会使测量误差增大。
《测定玻璃的折射率》教学设计
测定玻璃的折射率学习目标(1)经历根据实验原理设计测量玻璃的折射率的过程。
(2)经历测量玻璃折射率的实验过程。
(3)体会计算法、数据拟合、单位圆法在处理数据时的应用。
情境导入教师设问：上节课我们学习了光的折射定律和折射率，请同学们回忆一下光的折射规律、折射率的概念。
学生活动：思考并集体回答老师所提问题。
教师口述：对于确定的某一介质，应该怎样求它的折射率？这节课我们就通过实验来测定玻璃的折射率。
学习任务任务一理解实验原理并设计实验任务二选定实验器材任务三制订实验步骤任务四数据处理学习过程任务一：理解实验原理并设计实验问题1：测量玻璃的折射率所依据的实验原理是什么？折射定律。
问题2：请设计测量玻璃折射率的实验方案。
让一束光线从空气射入玻璃砖，测量出入射角和折射角即可根据折射率定律求出玻璃的折射率。
为了便于测量，将两枚大头针放到玻璃砖的一侧，两枚大头针所在的直线作为入射光线。
为了测量入射角，还需要将光线入射的玻璃砖的这个平面标出来，并标记为p。
将这个入射点标记为O点。
为了测量折射角需要将光线在玻璃砖的传播路径标出来。
将光线从玻璃砖射出空气的点标出来，也就知道了光在玻璃砖中的传播路径。
这样，需要将光线从玻璃砖出向空气的界面标出来，然后再将射出光线的路径标出来。
在已插大头针的玻璃砖的另一侧，插一根大头针且使其将前面已经插好的两根大头针挡上，然后再插第四根大头针，且使其将前面的三根大头针挡上。
将第三、四根大头针所在的直线与光线从玻璃砖射向空气的界面的交点标记为O ′。
过O 点作平面p 的垂线n ，这条垂线即为法线。
入射光线与法线的夹角即为入射角，OO ′与法线的夹角即为折射角。
任务二：选定实验器材问题1：根据刚才的实验设计，需要选定哪些实验器材？木板、白纸、图钉、大头针、玻璃砖、铅笔、直尺、量角器。
任务三：制订实验步骤问题1：怎样操作才能测量出某条入射光线的入射角和折射角？(1)如图所示，将白纸用图钉钉在平木板上。
玻璃折射率的测量实验教案
玻璃折射率的测量实验教案玻璃折射率的测量光从真空射⼊介质发⽣折射时，⼊射⾓i与折射⾓r的正弦之⽐⾏叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。
折射率是光学介质的⼀个基本参量，也等于光在真空中的速度c与在介质中的相速v之⽐。
两种介质进⾏⽐较时,折射率较⼤的称光密介质,折射率较⼩的称光疏介质。
某介质的折射率是指该介质对真空的相对折射率。
同⼀介质对不同波长的光，具有不同的折射率；在对可见光为透明的介质内，折射率常随波长的减⼩⽽增⼤，即红光的折射率最⼩，紫光的折射率最⼤。
通常所说某物体的折射率数值多少（例如，⽔为1.33，⽔晶为1.55，⾦刚⽯为2.42，玻璃按成分不同则有⼀定范围1.5 ~1.9），是指对钠黄光（波长5893×10-10m）⽽⾔。
⽆论在⽇常的⽣活中还是在现代⼯业中，玻璃⽤品都得到了⼴泛应⽤。
然⽽，不同的玻璃制品，采⽤的玻璃并不完全相同。
玻璃的折射率数值越⼤，表明玻璃使⼊射光发⽣折射的能⼒越强。
玻璃折射率作为玻璃性能的⼀个基本重要参数，在很⼤程度上决定了玻璃产品性能。
在玻璃的制造与⽣产过程中，需要实时准确地测量玻璃折射率，以保证玻璃的优越性能。
本实验将分别⽤视深法和光路法测量玻璃砖的折射率。
⼀、实验⽬的1．掌握测定玻璃折射率的原理和⽅法。
2．⽤读数显微镜测量玻璃折射率。
3．⽤光路法测定玻璃的折射率。
⼆、实验仪器读数显微镜、激光器、游标卡尺、平⾏玻璃砖、⽛签、⽩纸。
三、实验原理光线通过两介质的界⾯折射时，确定⼊射光线与折射光线传播⽅向间关系的定律称为折射定律，它是⼏何光学基本定律之⼀，是各种光学仪器的理论根据。
折射定律可表⽰为n1sin i =n2sin r式中i, r分别为⼊射⾓和折射⾓，n1，n2分别为⼊射介质和折射介质的折射率。
折射率作为反映光学性质的物理量，其⼤⼩不仅取决于介质的种类，也与⼊射光的波长有关。
空⽓的折射图1 光线的折射率近似为1。
1、视深法测量折射率原理如图2所⽰，在玻璃砖底部有⼀发光点P ，由于玻璃折射率与空⽓折射率不同，P 点发出的光线会在玻璃与空⽓的界⾯M 点处发⽣折射，出射光线的反向延长线与OP 的交点为P ′。
选修3-4《实验：测定玻璃的折射率》教学案
实验测定玻璃的折射率考情分析考试大纲考纲解读实验十四：测定玻璃的折射率、考点知识梳理（一）实验目的： ___________________________________（二）实验原理本实验是利用 插针法”来确定光路。
具体的讲是，用 插 针法”来确定两个界面的入射光线和出射光线， 如图中P 月和 P 3P 4，由入射光线与界面aa 交于图中0点即入射点，出射 光线与界面bb 交于图中0点即为出射点，连接00即是光在 玻璃砖内的折射线，过0点作出法线，用量角器量出入射角i 和折射角r ，如图 所示，利用 _____________ 求出n（三）实验器材玻璃砖，白纸，木板，大头针，图钉，量角器，三角板，铅笔。
、考点知识解读 剖析:（一）、实验步骤：1. 将白纸用图钉按在绘图板上•2. 在白纸上画出一条直线aa '作为界面（线），过aa '上的一点0画出界面的法线NN 并画一条线段A0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NN '0 AJ图 14-14.在直线AO上竖直插上两枚大头针R、P2，透过玻璃砖观察大头针R、P2的像，调整视线方向，直到P2档住R的像.再在观察的这一侧插两枚大头针 P3、巳，使R档住P、P2的像，P4档住P3及R、P2的像，记下P3、P4的位置.5 .移去大头针和玻璃砖，过B、P4所在处作直线0' B，与bb '交于0直线0 ' B就代表了沿A0方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向•6.连接00 '，入射角AON，折射角0' 0 N '.用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中•7.用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、600时的折射角，查出它们的正弦值，填人表格中•8.算出不同入射角时的比值也，最后求出在几次实验中所测也的平均 sin sin值，即为玻璃砖折射率的测量值•（二）、注意事项：1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且R和P2之间、P2与0点之间、巳与P4之间、B与0 '之间距离要稍大一些•2.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.3.在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面.更不能用玻璃砖界面代替直尺画界线.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5cm以上.若宽度太小，则测量误差较大.（三八 其他数据处理方法 此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角 的正弦值，再代人n 忙 中求玻璃的折射率.除运用此方法之外，还有以下处 sin 理数据的方法： 1.在找到人射光线和折射光线以后，以入射点 0为圆心，以任意长为半径画 圆， 分别与A0 交于C 点，与00 '（或00 '的延长线）交于D 点，过C 、D 两点分别向NN '作垂线，交NN '于C '、 D '，用直尺量出CC '和DD '的长.如图14-3-3所示. + 十 CC' DD' 由于 sin ， sinC0D0 而C0=D0所以折射率msinsi nCC' DD'图 14-2重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测 量值. 2.根据折射定律可得 sin n sin 1 因此有 sin sin n 在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上, 以sin 值为横坐标，以sin 值为纵坐标建立直角坐标系.如图实14-3所示.描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线 1 求解图线斜率，设斜率为k ，则k -. n3 / 111故玻璃砖折射率n -k(四八误差来源及分析1. 确定入射光线和出射光线时存在误差2. 测量入射角和折射角时存在测量误差［例题］用三棱镜测定玻璃折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针 P l 和P 2.然后在棱镜 的另一侧观察，调整视线使 P l 的像被P 2挡住，接着在眼睛 所在的一侧插两枚大头针 P 3和P 4,使P 3挡住P 1、P 2的像, P 4挡住P 3和P l 、P 2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜 轮廓如图所示。
实验测量玻璃的折射率
《测量玻璃的折射率》学习材料【教学目的】1．测定一块玻璃砖的折射率；2．验证光的折射定律。
【实验器材】1块矩形玻璃砖、刻度尺、量角器、1张8开白纸、4枚大头针、1块木板、铅笔【实验原理】用两面平行的玻璃砖来测定玻璃的折射率。
当光线斜入射进入两面平行的玻璃砖时，从玻璃砖射出的光线的传播方向是不变的，出射光线跟入射光线相较只有必然得侧移。
只要咱们找出跟某一入射光线对应的出射光线，就可以求出在玻璃中对应的折射光线，从而求出折射角。
再按照折射定律，就可以够求出玻璃的折射率n=sin i /sin r 。
插针法肯定光路的大体原理：当后两枚大头针与前两枚大头针在玻璃中的虚像处于同一视线上时，四枚大头针处于同一光路上。
【实验步骤】1、把白纸用图钉固定在木板上。
二、在白纸上画一条直线aa '作为界面(如图所示)，过aa '上一点O 作垂直于aa '的直线NN ′作为法线，过O 点画一条入射光线AO ，使入射角i 适当大些。
3、在AO 线上竖直地插两枚大头针1P 、2P ，在白纸上放上被测玻璃砖，使玻璃砖的一个面与aa '重合。
4、沿玻璃砖的另一侧面画一条直线bb '。
五、在玻璃砖的bb '一侧白纸上竖直地立一枚大头针3P ，调整视线，同时移动3P 的位置，使3P 恰好能同时挡住1P 、2P 的像，把大头针3P 竖直插在此时位置。
六、一样，在玻璃砖bb '一侧再竖直地插一枚大头针4P ，使4P 能挡住3P 本身，同时也挡住1P 、2P 的像。
7、移去玻璃砖，拔去大头针，过3P 、4P 做一条直线BO '交bb '于O '点，连接OO '，OO '就是入射光线AO 在玻璃砖内的折射光线，折射角为r 。
八、用量角器量出入射角i 和折射角r 的大小。
九、改变入射角i ，重复上面的步骤再做三、四次。
10、算出不同入射角时，n =sin i /sin r 的值，求出几回实验中n 的平均值就是玻璃的折射率。
测玻璃折射率教案高中物理
测玻璃折射率教案高中物理教学目标：1. 了解光在折射中的基本原理；2. 掌握测量折射率的方法；3. 熟练运用实验装置测量玻璃的折射率；4. 培养学生的观察、实验和分析能力。
教学内容：1. 光的折射原理；2. 测量折射率的方法；3. 实验装置的使用；4. 玻璃折射率的测量。
教学步骤：1. 引入：用实例引导学生了解光的折射原理，并介绍测玻璃折射率的实验目的。
2. 知识讲解：讲解光的折射原理和测量折射率的方法，学生理解并掌握相关知识。
3. 实验设计：介绍实验装置，让学生了解实验步骤和操作方法。
4. 实验操作：学生按照实验步骤操作，测量玻璃的折射率并记录数据。
5. 数据分析：学生分析实验数据，计算折射率值并比较结果。
6. 总结：引导学生总结实验过程中的经验和结果，加深对光的折射和折射率的理解。
教学反馈：1. 提问：通过问题引导学生回顾学习内容，加深理解。
2. 检查：检查学生在实验中的操作情况和数据记录，指导学生修改错误。
3. 讨论：组织学生讨论实验结果，共同查找问题并得出结论。
课后作业：1. 完成实验报告，包括实验目的、方法、数据处理和结果分析；2. 作业习题，进一步巩固知识点。
教学资料：1. 实验装置、玻璃样品；2. 实验步骤和方法说明；3. 折射率计算公式；4. 实验报告模板。
教学评估：1. 学生实验报告的完成情况和内容；2. 学生在课堂中的表现和回答问题的情况；3. 学生对光的折射和折射率的理解程度。
通过本次教学，学生将能够全面了解光的折射原理和折射率的测量方法，培养实验能力和科学思维，提高物理实验的质量和水平。
实验：测定玻璃的折射率
分析实验中存在的问题和改进方法
存在的问题
在实验过程中，由于环境光线的影响，可能会出现误差；同时，测量角度时也可能存在 误差。
改进方法
为了减小误差，可以在实验过程中使用遮光板来减少环境光线的干扰；同时，采用更加 精确的测量工具来提高角度测量的准确性。
果。
调整实验装置，使光线正确地进入折射率计
调整光源与玻璃片的 相对位置，确保光线 能够垂直入射到玻璃 片上。
确保光屏的位置能够 接收到折射后的光线， 以便观察和记录。
调整折射率计的角度， 使入射光线和折射光 线分别对准标尺上的 刻度。
记录实验数据，并计算玻璃的折射率
观察并记录入射角和折射角的大小。 根据折射定律公式（n=sin i/sin r），计算玻璃的折射率n。
数据处理
为了更准确地分析实验结果，我们对 原始数据进行了平均处理，以减小测 量误差。
折射率计算结果与误差分析
折射率计算
根据斯涅尔定律，我们计算出了玻璃的折射率。
误差分析
通过对实验过程的分析，我们确定了折射率计算结果的误差范围，主要来源于测量角度和光速的误差 。
实验结果与理论值的比较分析
理论值比较
折射率的概念和计算公式
折射率
光在真空中的速度与光在介质中的速度之比，称为介质的折 射率。
计算公式
n=c/v，其中c为光在真空中的速度，v为光在介质中的速度。
折射率计的工作原理和使用方法
工作原理
折射率计利用光的折射现象来测量介质的折射率。当光线从空气射入玻璃时，其 折射角会发生变化，通过测量这个角度的变化，可以计算出玻璃的折射率。
使用方法
将待测玻璃放入折射率计的样品槽中，调整入射角，使光线射入玻璃并发生折射 。通过测量折射角的变化，可以计算出玻璃的折射率。
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从图象直观看出，光由真空（或空气）射入玻璃（或水）中，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，且正弦值之比是个常数，这个常数对不同介质是不同的。
4.在射线AO上插上两枚大头针P1、P2。
（5）把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一条长边跟aa′bb′两条线准确地落在玻璃砖的两个平行的折射画里，这样，由作图画出的入射光线AO、出射光线EF与aa′、bb′的交点O、E才能与光线的实际入射点相符，否则将使画出的玻璃中折射光线的光路与实际偏离，因此作图时要用细芯铅笔。
大头针P2、P3的位置应靠近玻璃砖，而P1和P2、P3和P4应尽可能远些，针要垂直纸面，这样可以使确定的光路准确，减小入射角和折射角的测量误差。
（7）移去玻璃砖连接P3、P4并延长交bb′于E，连接OE即为折射光线，入射角i=∠AOM，折射角γ=∠EON。
（8）改变入射角i，重复实验步骤，列表记录相关的测量数据，计算每次的折射率n求出平均值ˉn。
2.过aa′上的一点O画出界面的法线MN。
3.过O点画一条射线AO作入射光线。
点拨：入射角i应在15°75°范围内取值，若入射角i过大。则由大头针P1、P2射入玻璃中的光线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P3、P4。
若入射角i过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO时要使入射角i适中。
点拨（4）：实验对测量结果影响最大的是测量光在玻璃中折射角γ的误差，其误差主要来源是：①玻璃砖的宽度太窄。②入射角i过大或入射角i过小。③玻璃砖的两个平行的折射面未与两条平行轮廓线完全重合好。或因玻璃砖移动，或因画线太粗。④大头针离玻璃砖偏远，而大头针之间间距偏小。
实验中易混淆的是：入射角与法线的夹角（入射角）和入射线与界面的夹角。
作业
完成实验报告册本部分内容
易错的是：入射角与折射角的界面取错，因而代入公式n=sini/sinr的值算错。
易忘的是：大头针P3、P4的位置漏记。
[实验结论]
对玻璃的入射光线取不同的入射角得到的玻璃的折射率是很接近的，在误差范围内，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。
3. 练习
（1）如图1-12所示，用插针法测定玻璃折射率的实验中，下列各说法中正确的是（）
（6）在观察的这一侧即光线的出射面bb′一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2、P3的像，记下P3、P4的位置。
点拨：上面所说大头针挡住大头针的像是指“沉浸”在玻璃砖里的那一截，不是看超过玻璃砖上方的大头针针头部分，即顺P3、P4的方向看眼前的直线P3、P4和玻璃砖后的直线P1、P2的虚像是否成一直线，若看不出歪斜或侧移光路即可确定。
1.下列有关测定透明固体折射率的正确说法是（）
A．用插针法求折射率必须保证透明体两侧介质相同
B．在透明体的两侧插上大头针P1、P2和P3、P4是为了确定透明体中的折射光线
C．插大头针P1、P2、P3、P4是为了确定透明体入射光线
D．插大头针P1、P2、P3、P4是为了确定透明体出射光线。
（4）如图1-14所示，某实验员用插针法先后隔着极薄的玻璃纸和厚玻璃测定水的折射率n1=1.3，玻璃的折射率为n2=1.5，试分析，该实验员先后两次在空气中插的两枚大头针P3、P4和P3′、P4′的两条连线是否平行？
A．大头针P1、P2及大头针P3、P4之间的距离适当大些，可以提高准确度。
B．P1、P2及P3、P4之间的距离取得小些，可以提高准确度。
C．入射角i适当大些，可以提高准确度。
D．入射角太大，折射光线会在玻璃砖的内表面发生全反射，使实验无法进行。
（2）4位同学用插针法测定透明体的折射率，试图找出折射率n=2的透明体，设他们的实验方法都正确，则该选出的透明体是图1-13中的位置，（图中P1、P2、P3、P4为大头针的位置）。
[实验记录]
点拨（1）：测入射角和对应的折射角，有人将入射角i用三角板画出特殊角度30°、45°、60°，因取值范围在15°75°之间是可以的，但折射角的数值还是需要量角器来测量。
延长线上截取等长的线段GO和OC，为了减小误差，这线段应尽量大于10厘米，过G、G分别作法线MN的垂线GD和BC，用毫米刻度尺量出GD和BC的长度，则折射率n=GD/BC。
学生实验：测定玻璃的折射率
[实验目的]
测定玻璃的折射率
[实验器材]
①平木板1块②白纸3张③玻璃砖1块④大头针4枚⑤图钉4个⑥量角器⑦直尺⑧铅笔(点拨：玻璃砖要选用宽度较大的，宜在5厘米以上，若宽度过小，则测量折射角度值的相对误差增大。)
[实验原理]
根据折射定律和折射率定义
[实验步骤]
1.如图1-1所示，在用4个图钉钉好的白纸上画一条直线aa′作为界面。