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(共17张PPT)
高考物理总复习课件
第十五章 光学、电磁波与相对论
实验十二 测定玻璃的折射率
一、实验原理与操作
二、数据处理与误差分析
1.数据处理.
(1)计算法：计算每次折射率 n，求出平均值 n .
(2)图像法(如图 S12-1 所示)
图 S12-2
图 S12-1
(3)单位圆法(如图 S12-2 所示)
2.误差分析.
(1)确定入射光线、出射光线时产生误差.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产生误差.故入射角不宜过小，但也
不宜过大，过大则反射光较强，出射光较弱.
三、注意事项
1.玻璃砖要用厚度较大的；
2.入射角应在 30°到 60°之间；
3.大头针要竖直插在白纸上，且距离应尽量大一些.
考点 实验原理与操作
【典题 1】(2022 年天津静海联考)如图 S12-3 所示，某同学在
“测定玻璃砖的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用
图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界
面 aa′和 bb′，O 为直线 AO 与 aa′的交点，在直线 OA 上竖直地插
上 P1、P2 两枚大头针.
图 S12-3
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有______.
A.插上大头针 P3，使 P3 仅挡住 P2 的像
B.插上大头针 P3，使 P3 挡住 P1 的像和 P2 的像
C.插上大头针 P4，使 P4 仅挡住 P3
D.插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像
(2)过 P3、P4 作直线交 bb′于 O′，过 O作垂直于 aa′的直线 NN′，
连接 OO′测量图中角α和β的大小，则玻璃砖的折射率 n＝_______.
(3)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb′移
到图中虚线位置，而在作光路图时 aa′不变，则所测得的折射率将
________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
(4)若所使用的玻璃砖的 bb′与 aa′不平行，其他操作无误，则
所测得的折射率将______(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析：(1)确定 P3 大头针的位置的方法是插上大头针 P3，使
P3 挡住 P1、P2 的像.确定 P4 大头针的位置的方法是插上大头针 P4，
使 P4 挡住 P3 和 P1、P2 的像，A、C 错误，B、D 正确.
(2)如题图，光线在 aa′面的入射角为α，折射角为β，则根据折
(3)如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，bb′移
到图中虚线位置，而在作光路图时 aa′不变，作出光路图(如图 D78
，可知所测得的折射率将偏大.
所示)时，线①表示作图时所用的光路，线②表示实际的光路，可
见，测量得到的入射角没有变化，而折射角偏小，根据折射率公
式 n＝
sin α
sin β
图 D78
答案：(1)BD (2)
(4)测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关.所以若所
使用的玻璃砖的 bb′边与 aa′不平行(如图 D78 所示)，其他操作无误，
则所测得的折射率将不变.
sin α
sin β
(3)偏大 (4)不变
实验原理
的创新 多数测玻璃折射率的实验原理是根
据光的折射定律，本实验应用光的
反射
实验器材
的创新 选用截面为圆形的玻璃砖，利用通
过圆心的光线不改变传播方向的特
点计算玻璃的折射率
【典题 2】(2022 年广东梅州模拟)一位同学用“插针法”测两
面平行的玻璃砖的折射率.
(1)该同学在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，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
线分别交过 O 点的竖直线于 B 点和 D 点，如图 S12-4
所示.测量有关线段长度，可得玻璃的折射率 n＝____
_____(用图中线段字母表示).
图 S12-4
(2)这种方法________(填“能”或“不能”)测量两面不平行
的玻璃砖的折射率.
答案：(1)
解析：(1)图中 AO 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，则由几何知识得到 sin i
(2)如果操作无误，则这种方法同样能测量两面不平行的玻璃
砖的折射率.
AB
CD
(2)能
谢谢
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