1、要点整合热点聚焦实验二 测定玻璃的折射率要点整合热点聚焦要点整合热点聚焦注意事项1玻璃砖应选用厚度、宽度较大的。2大头针要插得竖直，且间隔要大些。3入射角不宜过大或过小，一般在1575之间。4玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替直尺画界线。5实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变。要点整合热点聚焦热点一 实验原理和基本操作 【例1】“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插入第四个大头针D时，应使它_。如图1所示是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a是描在纸上的玻璃砖的两个边。根据该图可算得玻璃的折射率n_。(计算结果保
2、留两位有效数字)要点整合热点聚焦图1 要点整合热点聚焦解析测定玻璃折射率的实验是利用大头针得到进入玻璃的入射光线，在另一侧插入大头针挡住前面的 A、B的像来确定 C，同样插入大头针 D 挡住 C 及 A、B 的像，C 和 D 确定了出射光线，利用入射点和出射点的连线来确定折射光线，作出法线 FG，连接 OO，以 O 点为圆心画圆，分别交 AB、OO于 E、Q 两点，分别过 E、Q 向 GF 作垂线 EG、FQ 并用毫米刻度尺测其长度，如图所示，根据 nsin 1sin 2可得：nEGFQ1.8。答案 挡住 C 及 A、B 的像 1.8(1.61.9)要点整合热点聚焦【变式训练】1如图2画有直角
3、坐标系xOy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合。OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角。只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测出角和，便可求得玻璃的折射率。图2 要点整合热点聚焦某学生在用上述方法测量玻璃的折射率时，在他画出的直线OA上竖直地插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应采取的措施是_。若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位
4、置的方法是_。若他已正确地测出了、的值，则玻璃的折射率n_。要点整合热点聚焦解析 无法看到 P1、P2 的像是 OA 光线的入射角过大，发生全反射的缘故。P3 能挡住 P1、P2 的像说明 OP3 是 OA 的折射线。答案 另画一条更靠近 y 轴正方向的直线 OA；把大头针 P1、P2 竖直插在所画的直线上，直到在 y0 区域透过玻璃砖能看到P1、P2 的像 插上大头针 P3，使 P3 刚好能挡住 P1、P2 的像；sin sin 要点整合热点聚焦热点二 数据处理与误差分析【例2】如图3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
5、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。图3 要点整合热点聚焦(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”)。要点整合热点聚焦解析(1)sin 1 l1BO，si
6、n 2 l3CO，因此玻璃的折射率nsin 1sin 2l1BOl3COl1l3，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 nl1l3将偏大。答案(1)l1 和 l3 nl1l3(2)偏大要点整合热点聚焦【变式训练】2如图4甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的_面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图乙所示。计算折射率时，用_(填“d”或“e”)点得到的值较小，用_(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。要点整合热点聚焦图4 要点整合热点聚焦解析 光学面若被手接触污染，会影响观察效果，增加实验误差；分别连接 cd 和 ce 并延长到界面，与界面分别交于 f、g两点，由 nsin 1sin 2不难得出用 d 点得到的折射率值较小，过 c点的出射光线应平行于 ab，利用直尺比对并仔细观察，可知ecab，故用 e 点得到的折射率值误差较小。答案 光学 d e