(江苏重点推荐)新2020年高考物理总复习 第59讲 实验十二 测定玻璃的折射率讲义【下载】
第59讲实验十二测定玻璃的折射率考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求实验、探究：测定玻璃的折射率实验储备一、实验目的1．理解用插针法测定玻璃折射率的原理．2．学会测定玻璃的折射率的实验方法．二、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉(四枚)、量角器、三角板(或直尺)、铅笔．三、实验原理用插针法确定光路，找出跟入射线相对应的折射线；用量角器测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝sin isinγ.四、实验步骤1．把白纸用图钉钉在木板上；2．在白纸上画一条直线aa′作为界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面aa′的法线NN′，如图所示；3．把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个边跟aa′对齐，并画出玻璃砖的另一个边bb′；4．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1和P2；5．在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3，用眼睛观察，调整视线，要使P3能同时挡住P1和P2的像；6．同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4，使P4能挡住P3本身和P1和P2的像；7．记下P3和P4的位置，移去玻璃砖和大头针，过P3和P4作直线O′B与bb′交于O′，连接OO′，OO′就是玻璃砖内的折射光线，入射角i＝∠NOA，折射角r＝∠O′ON′；8．用量角器量出入射角和折射角的度数；9．从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记入自己设计的表格里；10．用上面的方法分别求出入射角是30°、45°、60°时的折射角，查出入射角i＝∠NOA 和折射角r＝∠O′ON′的正弦值；11．算出不同入射角时sin isinγ的值比较一下，看它们是否接近一个常数，求出几次实验中所测sin isin γ的平均值，这就是玻璃砖的折射率． 五、数据处理数据处理的另一种方法：如图所示，以O 1为圆心以任意长为半径(半径要尽可能长些约10 cm )画圆交入射光线AO 1于M 点、交折射光线O 1O 于P 点，过M 、P 作NN′的垂线MK 、PQ ，则n ＝MK PQ ，据此可知，用刻度尺测出MK 、QP 的长度，即可求出折射率n.六、误差分析 误差的主要来源：1．确定入射光线、出射光线时的误差．故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距离宜大点． 2．测量入射角与折射角时的误差．故入射角不宜过小，但入射角也不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱．七、注意事项1．玻璃砖要厚，用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面； 2．入射角应在30°到60°之间；3．大头针要竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P 1与P 2间、P 3与P 4间的距离应尽量大一些，以减小确定光路方向时造成的误差；4．玻璃砖的折射面要画准；5．由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱．技能优化释难答疑的金钥匙【典型例题1】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．(1)在图中画出完整的光路图；甲乙(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3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”)．【典型例题2】学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为________．(2)图中P3、P4两位置中______(选填“P3”或“P4”)处所对应的折射率大．(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________．(4)若保持∠AOF＝30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过________．【典型例题3】在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙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ab、cd为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)，乙同学测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)，丙同学测得的折射率与真实值相比________．当堂检测 1.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．第1题图(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．2．某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率，如图所示．实验的主要过程如下：第2题图A．把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO表示入射光线．B．把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边aa′与Ox轴重合．C．用一束平行于纸面的激光从y＞0区域沿y轴负方向射向玻璃砖，并沿x轴方向调整玻璃砖的位置，使这束激光从玻璃砖底面射出后，仍沿y轴负方向传播．D．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.E．在坐标系y＜0的区域内竖直地插上大头针P3，并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去，P3能同时挡住P1和P2的像．F．移开玻璃砖，连接O、P3，用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示)，此圆与AO 线交点为B，与OP3线的交点为C.确定出B点到x轴、y轴的距离分别为x1、y1，C点到x轴、y 轴的距离分别为x2、y2.(1)若实验中该同学没有将玻璃砖的底边aa′与Ox轴重合，而是向y＞0方向侧移了一些，这将导致所测的玻璃折射率与其真实值相比________．(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)(2)若实验中该同学在y＜0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2，为能透过玻璃砖看到P1、P2，应采取的措施是：________________________________________________________________________.3．某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖．如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00 cm，玻璃砖厚度d2＝4.00 cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中传播速度v＝________m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108 m/s，结果均保留两位有效数字)．第3题图第59讲 实验十二： 测定玻璃的折射率技能优化·典型例题1· (1)如图所示 (2)1.51(±0.03均可) (3)A 【解析】 (1)完整的光路图如图所示．(2)用量角器测出入射角i 与折射角r ，根据折射率n ＝sin isin r得出结果；或者利用坐标纸结合入射角和折射角画两个直角三角形，然后用刻度尺测出所对应的直角边和斜边的长度，进一步计算出正弦值，再代入折射率公式即可．(3)由题图乙可知，光线P 1P 2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P 3和B .P 3和A 的连线与玻璃砖没交点．·典型例题2·(1) 3 (2)P 4 (3)1 (4)2【解析】 (1)OP 3与OC 的夹角为30°，则入射角为60°，根据折射率定律n ＝sin αsin β＝3；(2)P 4位置的入射角大，在折射角一定的情况下，故折射率就大．(3)入射角和折射角相等，则折射率为1.(4)当发生全反射时，为所能测量最大折射率，故为2.·典型例题3·(1)偏小 (2)不变 (3)偏小【解析】 如图①测定折射率时，折射角增大，则折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关； 用图③测折射率时，折射角偏大，所以测得的折射率变小． 当堂检测1．(1)l 1和l 3 n ＝l 1l 3 (2)偏大 【解析】 (1)sin θ1＝l 1BO ，sin θ2＝l 3BO，因此玻璃的折射率n ＝sin θ1sin θ2＝l 1BO l 3BO＝l 1l 3，因此只需测量l 1和l 3即可．(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l 1是不变的，即入射角不变，而l 3减小，所以测量值n ＝l 1l 3将偏大．2．(1)偏大 (2)减小光线AO 的入射角【解析】 (1)折射率n ＝y 2y 1，玻璃砖的底边aa ′与Ox 轴未重合而向y ＞0方向侧移了一些，导致测量的y 2偏大，y 1偏小，所以玻璃的折射率的测量值与真实值相比偏大；(2)在y ＜0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P 1、P 2，说明光线AO 在界面aa ′上发生了全反射．应该减小光线AO 的入射角．3．1.2 2.5×108【解析】 作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角i ＝45°，折射角r ＝37°，故折射率n ＝sin i sin r ≈1.2，故v ＝c n＝2.5×108m/s.第3题图选修3－5。
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第59讲实验十二测定玻璃的折射率考情剖析考查内容考纲要求考查年份考查详情能力要求实验、探究：测定玻璃的折射率实验储备一、实验目的1．理解用插针法测定玻璃折射率的原理．2．学会测定玻璃的折射率的实验方法．二、实验器材玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉(四枚)、量角器、三角板(或直尺)、铅笔．三、实验原理用插针法确定光路，找出跟入射线相对应的折射线；用量角器测出入射角i和折射角r；根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝sin i sinγ.四、实验步骤1．把白纸用图钉钉在木板上；2．在白纸上画一条直线aa′作为界面，画一条线段AO作为入射光线，并过O点画出界面aa′的法线NN′，如图所示；3．把长方形的玻璃砖放在白纸上，使它的一个边跟aa′对齐，并画出玻璃砖的另一个边bb′；4．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1和P2；5．在玻璃砖的bb′一侧竖直地插上大头针P3，用眼睛观察，调整视线，要使P3能同时挡住P1和P2的像；6．同样地在玻璃砖的bb′一侧再竖直地插上大头针P4，使P4能挡住P3本身和P1和P2的像；7．记下P3和P4的位置，移去玻璃砖和大头针，过P3和P4作直线O′B与bb′交于O′，连接OO′，OO′就是玻璃砖内的折射光线，入射角i＝∠NOA，折射角r＝∠O′ON′；8．用量角器量出入射角和折射角的度数；9．从三角函数表中查出入射角和折射角的正弦值，记入自己设计的表格里；10．用上面的方法分别求出入射角是30°、45°、60°时的折射角，查出入射角i＝∠NOA和折射角r＝∠O′ON′的正弦值；11．算出不同入射角时sin isinγ的值比较一下，看它们是否接近一个常数，求出几次实验中所测sin isinγ的平均值，这就是玻璃砖的折射率．五、数据处理数据处理的另一种方法：如图所示，以O1为圆心以任意长为半径(半径要尽可能长些约10 cm)画圆交入射光线AO1于M点、交折射光线O1O于P点，过M、P作NN′的垂线MK、PQ，则n＝MKPQ，据此可知，用刻度尺测出MK、QP的长度，即可求出折射率n.六、误差分析误差的主要来源：1．确定入射光线、出射光线时的误差．故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距离宜大点．2．测量入射角与折射角时的误差．故入射角不宜过小，但入射角也不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱．七、注意事项1．玻璃砖要厚，用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面；2．入射角应在30°到60°之间；3．大头针要竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应尽量大一些，以减小确定光路方向时造成的误差；4．玻璃砖的折射面要画准；5．由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱．技能优化释难答疑的金钥匙【典型例题1】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．(1)在图中画出完整的光路图；甲乙(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3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”)．【典型例题2】学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则：(1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为________．(2)图中P3、P4两位置中______(选填“P3”或“P4”)处所对应的折射率大．(3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________．(4)若保持∠AOF＝30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过________．【典型例题3】在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面ab、cd与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙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ab、cd为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)，乙同学测得的折射率与真实值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)，丙同学测得的折射率与真实值相比________．当堂检测 1.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．第1题图(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．2．某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率，如图所示．实验的主要过程如下：第2题图A．把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO表示入射光线．B．把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边aa′与Ox轴重合．C．用一束平行于纸面的激光从y＞0区域沿y轴负方向射向玻璃砖，并沿x轴方向调整玻璃砖的位置，使这束激光从玻璃砖底面射出后，仍沿y轴负方向传播．D．在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.E．在坐标系y＜0的区域内竖直地插上大头针P3，并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去，P3能同时挡住P1和P2的像．F．移开玻璃砖，连接O、P3，用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示)，此圆与AO线交点为B，与OP3线的交点为C.确定出B点到x轴、y轴的距离分别为x1、y1，C点到x轴、y轴的距离分别为x2、y2.(1)若实验中该同学没有将玻璃砖的底边aa′与Ox轴重合，而是向y＞0方向侧移了一些，这将导致所测的玻璃折射率与其真实值相比________．(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)(2)若实验中该同学在y＜0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2，为能透过玻璃砖看到P1、P2，应采取的措施是：____________________________________________________ ____________________.3．某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖．如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00 cm，AB间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d1＝10.00 cm，玻璃砖厚度d2＝4.00 cm.玻璃的折射率n＝________，光在玻璃中传播速度v＝________m/s(光在真空中传播速度c＝3.0×108m/s，结果均保留两位有效数字)．第3题图第59讲 实验十二： 测定玻璃的折射率技能优化·典型例题1· (1)如图所示 (2)1.51(±0.03均可)(3)A 【解析】 (1)完整的光路图如图所示．(2)用量角器测出入射角i 与折射角r ，根据折射率n ＝sin isin r 得出结果；或者利用坐标纸结合入射角和折射角画两个直角三角形，然后用刻度尺测出所对应的直角边和斜边的长度，进一步计算出正弦值，再代入折射率公式即可．(3)由题图乙可知，光线P 1P 2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P3和B.P3和A的连线与玻璃砖没交点．·典型例题2·(1) 3 (2)P4(3)1 (4)2【解析】(1)OP3与OC的夹角为30°，则入射角为60°，根据折射率定律n＝sinαsinβ＝3；(2)P4位置的入射角大，在折射角一定的情况下，故折射率就大．(3)入射角和折射角相等，则折射率为1.(4)当发生全反射时，为所能测量最大折射率，故为2.·典型例题3·(1)偏小(2)不变(3)偏小【解析】如图①测定折射率时，折射角增大，则折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时，折射角偏大，所以测得的折射率变小．当堂检测1．(1)l1和l3n＝l1l3(2)偏大【解析】(1)sinθ1＝l1BO ，sinθ2＝l3BO，因此玻璃的折射率n＝sinθ1sinθ2＝l1BOl3BO＝l1l3，因此只需测量l1和l3即可．(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值n＝l1l3将偏大．2．(1)偏大(2)减小光线AO的入射角【解析】(1)折射率n＝y2y1，玻璃砖的底边aa′与Ox轴未重合而向y＞0方向侧移了一些，导致测量的y2偏大，y1偏小，所以玻璃的折射率的测量值与真实值相比偏大；(2)在y＜0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2，说明光线AO在界面aa′上发生了全反射．应该减小光线AO的入射角．3．1.2 2.5×108【解析】作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角i＝45°，折射角r＝37°，故折射率n＝sin isin r ≈1.2，故v＝cn＝2.5×108 m/s.第3题图选修3－5。
2020版高考物理第十四章第三节光的折射 全反射(实验：测定玻璃的折射率)Word版含解析
章末过关检测(建议用时：40分钟)一、选择题1．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线．则()A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在真空中，a光的波长小于b光的波长C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失解析：选ABD.通过光路图可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，选项C错误；a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，选项B正确；由n＝cv知，在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，选项A正确；入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a光首先消失，选项D正确．2.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大解析：选D.发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A 错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B 错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n＝cv，光在水中的传播速度较小，选项D正确．3.中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因的简化示意图，其中a 、b 是两种不同频率的单色光，则两光( )A ．在同种玻璃中传播，a 光的传播速度一定大于b 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若b 光能引起光电效应，a 光也一定能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a 光解析：选C.由题图可知，a 光在同一介质中的折射率大，其频率大．根据n ＝cv ，知a 光在玻璃中的传播速度小，选项A 错误；当a 、b 光以相同的角度斜射到同一玻璃板上后，其光路图如图所示，由图可知，a 光的侧移量大，选项B 错误；由于a 光的频率大，且频率越大，越容易引起光电效应，选项C 正确；由sin C ＝1n ，可知a 光的临界角小，即a 光比b光容易发生全反射，因此在空气中只能看到一种光时，一定是b 光，选项D 错误．4．半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径，O 点为圆心．在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖，两入射点到O 的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a 、b 两束光( )A ．在同种均匀介质中传播，a 光的传播速度较大B ．以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角大C ．让a 光向A 端逐渐平移，将发生全反射D ．分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距大解析：选ACD.由题图可知，b 光发生了全反射，a 光没有发生全反射，即a 光发生全反射的临界角C a 大于b 光发生全反射的临界角C b ，根据sin C ＝1n，知a 光的折射率小，即n a<n b，根据n＝cv，知v a>v b，选项A正确；根据n＝sin isin r，当i相等时，r a>r b，选项B错误；a光束向A端平移，射到圆面的入射角增大到大于临界角，发生全反射，故选项C正确；根据条纹间距离公式Δx＝ldλ知，用a光时条纹间距大，选项D正确．5.如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b，则()A．λa<λb，n a>n b B．λa>λb，n a<n bC．λa<λb，n a<n b D．λa>λb，n a>n b解析：选B.一束光经过三棱镜折射后，折射率小的光偏折较小，而折射率小的光波长较长．所以λa>λb，n a<n b.故选项B正确．6．(2019·贵州六校联考)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点．图中O点为A、B连线与分界面的交点．下列说法正确的是()A．O1点在O点的右侧B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D．若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点解析：选BCD.据折射定律，知光由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错；光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对；紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B 点正下方的C点，故C对；若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点正上方的D点，故D对．7．以往，已知材料的折射率都为正值(n>0)．现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n <0)，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i 与折射角r 依然满足sin isin r ＝n ，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)．现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出．若该材料对此电磁波的折射率n ＝－1，正确反映电磁波穿过该材料的传播途径的示意图是( )解析：选B.由题意知，折射线和入射线位于法线的同一侧，n ＝－1，由折射定律可知，入射角等于折射角，所以选项B 正确．8．关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是( ) A ．一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象 B ．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C ．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D ．一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化解析：选AB.一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A 正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B 正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景，C 错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D 错误．9．(2019·西安质检)如图所示，从点光源S 发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab 间形成一条彩色光带．下面的说法中正确的是( )A ．a 侧是红色光，b 侧紫色光B ．在真空中a 侧光的波长小于b 侧光的波长C ．三棱镜对a 侧光的折射率大于对b 侧光的折射率D ．在同种条件下做双缝干涉实验，a 光的条纹间距小于b 光解析：选BCD.红光的折射率小，所以偏折角小，故b 侧为红色光，a 侧为紫色光，红色光的波长比紫色光的波长长，干涉条纹间距也大，在玻璃中的传播速率也大，B 、C 、D 正确，A 错误．10.彩虹是由阳光进入雨滴，先折射一次，然后在雨滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的．形成示意图如图所示，一束白光L 由左侧射入雨滴，a 、b 是白光射入雨滴后经过一次反射和两次折射后的其中两条出射光(a 、b 是单色光)．下列关于a 光与b 光的说法中正确的是( )A ．雨滴对a 光的折射率大于对b 光的折射率B ．a 光在雨滴中的传播速度小于b 光在雨滴中的传播速度C ．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a 光条纹间距大于b 光条纹间距D ．若a 光、b 光在同一介质中，以相同的入射角由介质射向空气，若b 光能够发生全反射，则a 光也一定能够发生全反射解析：选ABD.从光的折射光路可知，a 光折射率大，即n a ＞n b ，选项A 对；根据n ＝cv ，折射率越大，在介质中的传播速度越小，即a 光在雨滴中传播速度小，选项B 对；折射率越大，频率越高，波长越短，即a 光波长短，双缝干涉实验中，由Δx ＝l λd 知波长越长条纹间距越宽，所以a 光双缝干涉条纹间距窄，选项C 错；光线从介质到空气，发生全反射的临界角sin C ＝1n ，即a 光全反射的临界角小，当b 光能够发生全反射时，已经超过了a 光的临界角，a 光也一定能够发生全反射，选项D 对．二、非选择题 11.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P 1、P 2确定入射光线，并让入射光线过圆心O ，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P 3，使P 3挡住P 1、P 2的像，连接OP 3，图中MN 为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B 、C 分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB 、CD 均垂直于法线并分别交法线于A、D点．(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量________，则玻璃砖的折射率可表示为________．(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．解析：(1)sin θ1＝l1BO，sin θ2＝l3CO，因此玻璃砖的折射率n＝sin θ1sin θ2＝l1BOl3CO＝l1l3，因此只需测量l1和l3即可．(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值n＝l1l3将偏大．答案：(1)l1和l3l1l3(2)偏大12.一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝ 2.(1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？(2)一细束光线在O点左侧与O相距32R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置．解析：(1)在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图，由全反射条件有sin θ＝1n①由几何关系有OE＝R sin θ②由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE③联立①②③式，代入已知数据得l＝2R.④(2)设光线在距O点32R的C点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系及①式和已知条件得α＝60°>θ光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图，由反射定律和几何关系得OG＝OC＝3 2R射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出．答案：(1)2R(2)光线从玻璃砖射出点的位置在O点左、右侧分别与O相距32R处。
(江苏专用)2020版高考物理总复习机械振动机械波光电磁波第3讲光的折射全反射测定玻璃的折射率教案
第3讲 光的折射 全反射 测定玻璃的折射率知识排查光的折射定律 折射率1.折射现象图1 光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图1所示。
2.折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
(2)表达式：sin θ1sin θ2＝n 12，式中n 12是比例常数。
3.折射率(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折角大，反之偏折角小。
(2)定义式：n ＝sin θ1sin θ2，不能说n 与sin θ1成正比，与sin θ2成反比。
折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。
(3)计算公式：n ＝c v ，因v <c ，故任何介质的折射率总大于1。
全反射 光导纤维1.全反射(1)定义：光从光密介质射入光疏介质，当入射角增大到某一角度时，折射光线消失，只剩下反射光线的现象。
(2)条件：①光从光密介质射向光疏介质。
②入射角大于或等于临界角。
(3)临界角：折射角等于90°时的入射角。
若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时，发生全反射的临界角为C ，则sin C ＝1n。
介质的折射率越大，发生全反射的临界角越小。
2.光导纤维 光导纤维的原理是利用光的全反射(如图2)。
图2小题速练思考判断(1)折射率跟折射角的正弦成正比。
( )(2)只要入射角足够大，就能发生全反射。
( )(3)若光从空气中射入水中，它的传播速度一定减小。
( )(4)已知介质对某单色光的临界角为C ，则该介质的折射率等于1sin C。
( ) (5)密度大的介质一定是光密介质。
( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×折射定律的理解与应用对折射率的理解(1)折射率大小不仅反映了介质对光的折射本领，也反映了光在介质中传播速度的大小v ＝c n。
高三物理试验 测定玻璃的折射率知识精讲 人教版
高三物理试验 测定玻璃的折射率知识精讲 人教版一. 本周教学内容：试验：测定玻璃的折射率本章小结本章检测二. 知识要点：l. 理解利用插针法确定光路的原理。
2. 了解实验步骤和实验操作中的注意事项。
3. 会根据实验结果作出光路。
求出对应的玻璃砖的折射率。
三. 知识结构：四. 重点、难点辨析：1. 为了减小测量角度的相对误差，同时减小由于大头针的像发生畸变而产生的定位误差，入射光线与玻璃砖之间的夹角不能太大，又不能太小。
一般取在15°～75°之间为宜。
玻璃砖宽度在5cm 以上为宜，两根大头针之间的距离大些为宜。
2. 确定了玻璃界面和光路后。
可以采用两种方法计算玻璃砖的折射率：① 可用量角器测量入射角和折射角。
由折射定律公式来计算折射率。
② 经过入射点画出玻璃界面的法线N N '。
以入射点O 为圆心，适当长度为半径画圆，入射光线、折射光线与圆周交于A 和B 。
由点A 、B 向法线作垂线。
分别交法线N N '于A '、B '点。
如图所示，测出垂线的长度A A '和B B '。
则玻璃的折射率可表示为''BB AA n =。
3. 如果玻璃界面确定得不准确，会给测量结果造成一定的误差，如图所示。
若画出的两界面间距离偏大（图中B A ''是实际界面的位置，B A ''''是画出的界面），很容易看出，这时折射角的测量值偏大，会造成折射率的测量值偏小；如果画出的两界面间距离偏小，则情况与上述恰好相反。
【典型例题】[例1] 作测定玻璃折射率的实验时，在纸上画出玻璃砖的两个平行界面ab 、cd 时，由于避免笔尖触及玻璃砖，而画成下图中的b a ''和d c ''，即都向外平移了一些。
作光路图时n 能将折射点确定在b a ''和d c ''。
2025版新教材高考物理复习特训卷考点92实验：测量玻璃的折射率
考点92 试验：测量玻璃的折射率1.[2024·北京市朝阳区模拟]在“测定玻璃的折射率”试验中：（1）为了取得较好的试验效果，下列操作正确的是．A．选择的入射角应尽量小些B．大头针应垂直地插在纸面上C．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些（2）小红同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，她以O 点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图甲所示，她测得AB＝6 cm，CD＝4 cm，则可求出玻璃的折射率n ＝．（3）小明在画界面时，不当心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.（4）小明又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为r的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图丙所示．调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为h，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针．利用测得的数据可求出液体的折射率n′＝．2.某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发觉，由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针．他想到可以用试验室的红色激光器来完成试验．如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN 、MP 、NP ，然后让很细的激光平行于木板从玻璃砖的上界面MN 入射．（1）由于激光很强，不能用眼睛干脆观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，正确的插针依次应是 ． A .P 1、P 2、P 3、P 4B ．P 4、P 3、P 2、P 1C ．P 1、P 2、P 4、P 3D ．P 4、P 3、P 1、P 2（2）若P 1P 2与MN 垂直，用量角器量得图中的θ1＝60°，θ2＝30°，则玻璃的折射率为 ．A ． 3B ．33 C ．233 D ．32（3）若激光器正常发光，平行于MN 从玻璃砖NP 界面垂直射入玻璃砖，如图中虚线箭头所示．该同学发觉在MP 一侧始终找不到出射光线，则缘由是 ；该同学在MP 一侧没有找到出射光线，但在MN 一侧找到了出射光线，他依旧用被激光照亮的针确定了激光在MN 一侧的出射光线和NP 一侧的入射光线，则测量后他 计算出玻璃的折射率．（填“能”或“不能”）3.[2024·上海黄浦区二模]做测量玻璃折射率试验时，同学们被分成若干试验小组，以下是其中两个试验小组的试验状况：（1）（多选）甲组同学在试验时，用他们测得的多组入射角i 与折射角r 作出sin i sin r 图像如图甲所示，则下列判定正确的是 ．A ．光线是从空气射入玻璃的B ．该玻璃的折射率约为0.67C ．该玻璃的折射率约为1.5D ．该玻璃置于空气中时临界角约为45°（2）乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在y ＜0区域放入某介质（以x 轴为界面），并通过试验分别标记了折射光线、入射光线、反射光线通过的一个点，它们的坐标分别为A （8，3）、B （1，－4）、C （7，－4），则：①入射点O′（图中未标出）的坐标为 ；②通过图中数据可以求得该介质的折射率n ＝ ．4.[2024·江苏高三模拟]某同学在做“测定玻璃折射率”的试验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线．（1）确定P3位置的方法正确的是；A．透过玻璃砖，P3拦住P2的像B．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧P3拦住P4的位置C．透过玻璃砖视察，使P3拦住P1、P2的像（2）作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ2；（3）经过多次测量作出sinθ1 sinθ2的图像如图乙，玻璃砖的折射率为；（保留三位有效数字）（4）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不当心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率；（填“偏大”“偏小”或“不变”）5.[2024·四川德阳二模]学校开展探讨性学习，某探讨小组的同学依据所学的光学学问，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示．在一圆盘上，过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直于盘面插下两枚大头针P1、P2，并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域视察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好拦住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要依据P3所插的位置，就可干脆读出液体折射率的值，则：（1）若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为．（2）作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为．（3）你认为圆周KC部分折射率刻度有什么特点？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________6.[2024·北京八十中三模]在“测定玻璃的折射率”的试验中，试验小组在白纸上放好玻璃砖MNPQ，画出玻璃砖与空气的两个界面aa′和bb′（如图）.（1）试验小组内的三位学生在试验中①第一位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa′和bb′.因不慎碰动了玻璃砖，使它向aa′方向平移了一点（如图1所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa′和bb′为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；②其次位学生为了避开笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的aa′和bb′都比实际的折射面对外侧平移了一些（如图2所示）以后的操作都正确无误，并仍以aa′和bb′为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；③第三位学生的操作和所画的光路图都正确无误，只是所用的玻璃砖的两个折射面不平行（如图3所示）.用这块玻璃砖测出的折射率n的值将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（2）另一试验小组的甲、乙、丙、丁四位同学试验中得到如图所示的插针结果，由图可知①从图上看，确定把针插错了的同学是；②从图上看，测量结果精确度最高的同学是．7.[2024·浙江杭州二模]小明想测量一块平行玻璃砖的折射率．（1）如图所示，该玻璃砖的A、B面光滑，C、D面粗糙，下列说法正确的是（填字母）.A．假如A面被磨损会干脆影响到折射率的测量B．B面不宜干脆用手去触碰C．C面不宜干脆用手去触碰D．D面边缘有缺损不会影响到折射率的测量（2）经过一系列正确的操作（如图），作图得到如图所示的图样，并测得A1A2＝A2A4＝40.0 mm，A1A3＝20.0 mm，A4A5＝12.8 mm，则该玻璃砖的折射率为（结果保留3位有效数字）.8.[2024·浙江温州二模]在“测定玻璃的折射率”试验时：（1）下列做法正确的是；A ．入射角越大，误差越小B ．画出玻璃砖边界面后，试验过程中玻璃砖就可以随意移动了C ．插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些D ．所用玻璃砖必需是平行玻璃砖，用其他形态的玻璃砖无法测得其折射率（2）某学生在插第三枚大头针P 3时，在视线中看到P 1、P 2两枚大头针“断”成了a 、b 、c 、d 四截，如图所示．正确的做法是让P 3同时拦住 ．A ．a 、bB ．c 、dC ．a 、cD ．b 、d9.[2024·江西南昌市八一中学三模]某小组用“插针法”测平行玻璃砖的折射率，如图已确定好入射方向AO 与玻璃砖界面aa′的夹角为α，插了两枚大头针P 1和P 2，1、2、3、4分别是四条直线：（1）在bb′侧调整视察视线，另两枚大头针P 3和P 4可能插在 线上（选填“1”“2”“3”或“4”）；（2）试验中画出入射点与出射点的连线，并测得连线与玻璃砖界面aa′的夹角为β，则玻璃的折射率n ＝ ；（3）若描出玻璃砖两边界线aa′、bb′后，不当心将玻璃砖沿OA 方向平移了一些再进行试验，则折射率的测量值将 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）.考点92 试验：测量玻璃的折射率1．答案：(1)B (2)1.5 (3)偏小 (4)r 2＋h 2r解析：(1)为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当大些，效果会更好，A 错误；为了精确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，B 正确；大头针P 1和P 2及P 3和P 4之间的距离适当大些，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，C 错误．(2)题图甲中P 1P 2作为入射光线，OO ′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i ，折射角为r ，则由几何学问得到sin i ＝AB AO ，sin r ＝CD OC ，AO ＝OC ，则折射率n ＝sin i sin r＝AB CD＝1.5. (3)小明同学画出的aa ′和bb ′都比实际侧面对外侧平移了一些，但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在aa ′、bb ′上，如图实线表示实际的光路图，虚线表示小明同学画图时的光路图，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则依据折射定律n ＝sin i sin r ，测出的折射率n 将偏小． (4)由题意可知，大头针上反射的光线到达水面恰好发生全反射时的光路图如图所示则发生全反射的临界角C 满意sin C ＝r r 2＋h 2sin C ＝1n ′，则n ′＝r 2＋h 2r. 2．答案：(1)B (2)A (3)激光在MP 界面上发生了全反射 能解析：(1)应当先插光路后面的针，否则光被拦住，后面的针无法确定位置，故正确的插针依次应是P 4、P 3、P 2、P 1.故选B.(2)在MP 界面上，由几何关系知光的入射角为i ＝30°，折射角为r ＝60°，则玻璃的折射率为n ＝sin r sin i ＝sin 60°sin 30°＝3，故选A. (3)入射光线与MN 平行，在MP 一侧没有找到出射光线，说明光线在MP 上发生了全反射，依据几何关系可以求出光线在MN 面上的入射角，由插针得出折射角，从而由折射率公式计算出折射率．3．答案：(1)AC (2)①(4，0) ②43解析：(1)由图可知，入射角大于折射角，故可知，光线是从空气射入玻璃的，故A 正确；由n ＝sin i sin r 可知，玻璃的折射率n ＝10.67＝1.5，故B 错误，C 正确；由sin C ＝1n可知，临界角的正弦值为0.67，故D 错误．(2)①画出三条光线如图所示．依据折射光线与入射光线的对称性，可知，入射点O ′的横坐标为x ＝1＋72cm ＝4 cm ，故入射点O ′的坐标为(4，0).②设入射角为i ，折射角为r .依据数学学问得：sin i ＝332＋42＝0.6， sin r ＝442＋32＝0.8 所以该介质的折射率：n ＝sin r sin i ＝0.80.6＝43. 4．答案：(1)C (2)见解析图 (3)1.50 (4)偏小解析：(1)确定P 3位置的方法正确的是：透过玻璃砖视察，使P 3拦住P 1、P 2的像，故选C ；(2)光路如图：(3)依据n ＝sin θ1sin θ2可知，图像sin θ1－sin θ2的斜率等于折射率，由图像可知玻璃砖的折射率为n ＝10.67＝1.50 (4)若该同学在确定P 4位置时，被旁边同学碰了一下，不当心把P 4位置画的偏左了一些，则P 4P 3的连线与bb ′的交点偏右，测得的折射角θ2偏大，则依据n ＝sin θ1sin θ2可知，测出来的折射率偏小．5．答案：(1) 3 (2)1 (3)越靠近K ，折射率越小；越靠近C ，折射率越大；刻度密度不匀称；靠近C 刻度稀疏，靠近K 刻度密集；靠近K 读数误差大解析：(1)依据光路可逆性由题图可看出，折射角为i ＝∠AOF ＝30°，入射角r ＝∠EOP 3＝60°，则P 3处所对应的折射率的值为n ＝sin r sin i ＝sin 60°sin 30°＝ 3. (2)作AO 的延长线交圆周于K ，这种状况下折射角与入射角相等，则知K 处所对应的折射率的值是1.(3)由圆周KC 部分折射率n ＝sin r sin i可知，越靠近K ，折射率越小；越靠近C ，折射率越大；刻度密度不匀称；靠近C 刻度稀疏，靠近K 刻度密集；靠近K 读数误差大．6．答案：(1)不变 偏小 不变 (2)甲、乙 丁解析：(1)同学1光路图，如图由图可知n ＝sin αsin β角度保持不变，所以n 的值不变．同学2光路图，如图由图可知n ＝sin αsin β其中β变大，则n 变小，即测量值偏小．同学3光路图，如图由于测量操作无误，所以测量值等于真实值，即不变．(2)依据结果画出的光路图如图所示连线可以发觉，甲的折射光线与入射光线处于法线的一侧，针插错了．乙同学的入射光线与折射光线在同始终线上，确定针也插错了．丁同学插针的位置距离较大，误差较小，所以测量结果精确度更高．7．答案：(1)BD (2)1.56解析：(1)玻璃上下表面不平行也能测出折射率，所以假如A 面被磨损不会干脆影响到折射率的测量，故A 错误；手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的粗糙面或棱，不能触摸光滑的光学面，故B 正确，C 错误；D 面边缘有缺损不会影响到折射率的测量，故D 正确；(2)依据折射定律得n ＝sin i sin r由几何关系得sin i ＝A 1A 3A 1A 2，sin r ＝A 4A 5A 2A 4 联立可得n ＝A 1A 3A 4A 5≈1.56 8．答案：(1)C (2)B解析：(1)入射角不宜太大也不宜太小，入射角过大，会使折射光线亮度变暗，入射角太小则入射角、折射角的相对误差较大，A 错误；试验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能变更，B 错误；插大头针时，让针处于竖直状态且间距适当远一些有助于减小误差，C 正确；除了平行玻璃砖其他形态的玻璃砖也能测出折射率，D 错误；故选C.(2)在本试验中P 3应拦住P 1、P 2透过玻璃砖的像而不是P 1、P 2，图中a 、b 为P 1、P 2，c 、d 为P 1、P 2透过玻璃砖的像，即应让P 3同时拦住c 、d ，故选B.9．答案：(1)2 (2)cos αcos β(3)不变 解析：(1)由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向左侧偏移，即可能在2上．(2)由题可知，折射率为n ＝sin （π2－α）sin （π2－β）＝cos αcos β. (3)不当心将玻璃砖沿OA 方向平移了，通过比较发觉，入射角和折射角没有变更，则由n ＝sin i sin r可知，测得的折射率将不变．。
高考物理总复习测定玻璃的折射率共46页文档
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
【高中教育】2020高中物理第四章光的折射第2节学生实验：测定玻璃的折射率教学案教科版选修3
插针法的作用是找出玻璃砖内的光路，其关键是确定入射点和出射点，而入射点和出射点是利用插针后确定的直线与界面直线相交而得到的，故实验的关键是插准大头针，画准玻璃砖边界线，而与所选玻璃砖两边平行与否无关。
如用半圆形、圆形或三角形玻璃砖，均可测出其折射率，光路如图4－2－4所示。
图4－2－4实验原理与方法的考查[典题例析]1．某同学用插针法测定玻璃砖的折射率，他的实验方法和操作步骤正确无误，但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa′与bb′不平行，如图4－2－5所示，则( )图4－2－5A．AO与O′B两条直线平行B．AO与O′B两条直线不平行C．他测出的折射率偏大D．他测出的折射率不受影响解析：有题图可知，在光线由aa′面进入玻璃砖的偏折现象中，由折射定律知：n＝。
在光线由bb′射出玻璃砖的现象中，同理n＝。
若aa′与bb′平行，则i＝β，因此α＝r，此时入射光线AO 与出射光线O′B平行。
若aa′与bb′不平行，则i≠β，因此α≠r。
此时入射光线AO与出射光线O′B不平行，选项B正确。
在具体测定折射率时，要求实验方法、光路均准确无误，折射率的测量值应不受aa′与bb′是否平行的影响，选项D正确。
答案：BD实验操作和数据处理[典题例析]2．一块玻璃砖有两个相互平行的表面，其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面)。
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4－2－6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。
图4－2－6(1)为了测量折射率，应如何正确使用大头针P3、P4？试在题图中标出P3、P4的位置。
(2)然后，移去玻璃砖与大头针。
2020年高考物理一轮专题： 第55讲 实验：测定玻璃的折射率
2020年高考物理一轮专题：第55讲实验：测定玻璃的折射率姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、填空题 (共2题；共9分)1. （3分）(2018·温州模拟) 在“测定玻璃的折射率”实验中①某同学在画玻璃砖边界时操作如图甲所示，请指出其不当之处：________（写出一点即可）②实验中，已画好玻璃砖边界ab、cd后，不小心误将玻璃砖向上稍平移了一点，如图乙所示，其他操作正确，则测得玻璃的折射率将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）2. （6分）如图一所示，一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像．有一同学把大头针插在P1′和P2′位置时，在MN另外一侧看不到大头针的像．其原因是________．二、实验探究题 (共8题；共39分)3. （7分）两位同学用两面平行的玻璃砖做“测玻璃的折射率”实验．（1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示．则他测出的折射率将如何变化？（2）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将如何变化？（3）甲同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O′连线延长线于C点．过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线CD 交NN'于D点，如图1所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm．由此可得出玻璃的折射率n=________．（4）乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图2所示．若其他操作无误，则他测得的折射率比真实值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．4. （4分）在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：（1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa′和bb′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa′方向平移了少许，如图甲所示．则他测出的折射率将如何变化？（2）乙同学在画界面时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率将如何变化？（3）甲同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交O、O′连线延长线于C点．过A点作法线NN'的垂线AB交NN'于B点，过C点作法线NN'的垂线CD 交NN'于D点，如图1所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm．由此可得出玻璃的折射率n=________．（4）乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图2所示．若其他操作无误，则他测得的折射率比真实值________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．5. （10分）(2020·莆田模拟) 某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。
2020版人教版高考物理总复习课件：第十五章 第6课时%e3%80%80实验：测定玻璃
3．实验器材
大一轮复习·物理（RJ）
玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、
铅笔．
4．实验步骤
(1)如图所示，把白纸铺在木板上．
实验基础落实 多维课堂突破
大一轮复习·物理（RJ）
(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．
角如图中 i、γ 所示．
(3)由折射定律可得
n＝ssiinn
i γ.
实验基础落实 多维课堂突破
大一轮复习·物理（RJ）
(4)为了保证能在 CD 上有出射光线，实验过程中，光线在 AB 上的
入射角应适当小一些，才不会使光线在 CD 上发生全反射．
(5)图象的斜率 k＝ssiinn γi＝n，由题图乙可知斜率为 1.5，即该玻璃的
实验基础落实 多维课堂突破
大一轮复习·物理（RJ）
(3)“单位圆法”确定 sin θ1、sin θ2，计算折射率 n
以入射点 O 为圆心，以一定长度 R 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′的垂线 E′H′.如图所示，sin θ1＝EOHE，sin θ2＝EO′EH′′，OE ＝OE′＝R，则 n＝ssiinn θθ12＝E′EHH′.只要用刻度尺测出 EH、E′H′的 长度就可以求出 n.
实验基础落实 多维课堂突破
大一轮复习·物理（RJ）
解析 (1)连接 P3、P4 与 CD 交于一点，此交点 即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于 P1、P2 的连 线与 AB 的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两
2024高考物理重点实验历年考题总结
2024高考物理重点实验历年考题总结高考物理重点实验是考察学生实验操作和数据处理能力的一项重要内容。
通过对历年高考物理重点实验考题的总结，可以更好地理解实验的要点和方法，帮助同学们备考。
本文将对2020年至2023年的高考物理重点实验考题进行分析和总结。
一、2020年高考物理重点实验题目一：用电流表和电压表测量电阻值实验原理：利用伏安法测量电阻值的实验原理。
实验要求：使用电流表和电压表测量给定电阻的电阻值。
实验步骤：依次接入元件和仪器，记录电流表示数和电压表示数。
实验结果：利用欧姆定律计算电阻值，并与实际值进行比较。
题目二：测量玻璃的折射率实验原理：利用光的折射原理测量玻璃的折射率。
实验要求：利用光线的折射原理，测量给定玻璃的折射率。
实验步骤：将光线通过玻璃棱镜，测量入射角和折射角。
实验结果：根据折射率公式计算折射率并与实际值进行比较。
二、2021年高考物理重点实验题目一：测量微小电压实验原理：利用电桥原理测量微小电压的实验原理。
实验要求：使用电桥测量给定电压的电压值。
实验步骤：调整电桥平衡，记录平衡时的电桥示数。
实验结果：根据电桥平衡条件计算电压值，并与实际值进行比较。
题目二：测量加速度实验原理：利用自由落体公式测量加速度的实验原理。
实验要求：利用自由落体公式，测量给定物体的加速度。
实验步骤：调整实验装置，测量物体下落的时间和距离。
实验结果：根据自由落体公式计算加速度，并与实际值进行比较。
三、2022年高考物理重点实验题目一：测量钨丝的电阻温度系数实验原理：利用电阻温度系数测量钨丝的实验原理。
实验要求：利用电阻温度系数，测量给定钨丝的电阻温度系数。
实验步骤：调整实验装置，测量钨丝电阻随温度变化的曲线。
实验结果：根据电阻温度系数计算电阻温度系数值，并与实际值进行比较。
题目二：测量音速实验原理：利用谐振管测量音速的实验原理。
实验要求：利用谐振管，测量给定气体中声波传播的速度。
实验步骤：调整谐振管的长度和频率，记录谐振管的共鸣频率。