1.2光的折射（测量玻璃折射率）（共16张PPT）高中物理人教版（2019）选择性必修 第一册第四章 光
文档属性
| 名称 | 1.2光的折射（测量玻璃折射率）（共16张PPT）高中物理人教版（2019）选择性必修 第一册第四章 光 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 30.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-26 16:47:59 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
人教版（2019）物理选择性必修一
4.1 光的折射（第二课时）
实验：测量玻璃的折射率
学习目标
会测量玻璃等材料的折射率，通过实验体会光线模型的建构过程。
通过实验，理解光通过平行玻璃砖的光路规律，掌握在实验中和处理数据时减小误差的方法，并能够对结果做出分析、解释，形成结论。
经历完整的实验过程，加强对折射定律的理解。
能认真、完整、规范的完成实验，养成严谨、求真的科学态度，具有一定的科学精神。
01
02
03
04
新课导入
s
如图，有一光源S，斜射到空气与玻璃砖的交界面，请同学们在学案上完成光线经玻璃砖两次折射最终射出玻璃砖的光路示意图。
实验目的
测量玻璃的折射率。
用插针法确定光路。
实验器材
软木板
白纸
玻璃砖
大头针
量角器
刻度尺
铅笔
工字钉
实验步骤
01
用工字钉将白纸固定在软木板上；
02
在白纸上画出aa′,再画AO1；放上玻璃砖，直尺紧靠玻璃砖，取下玻璃砖，画bb′；
03
放回玻璃砖，竖直插入大头针P1、P2，透过玻璃砖观察P1、P2的像，调整视线方向，直到二者重合。
04
用大头针P3挡住P1和P2的像，竖直插入P3；用大头针P4挡住P3 及P1、P2的像，竖直插入P4。
05
移去大头针和玻璃砖，记录P3及P4的位置，连接P3P4，做O2B
06
测量并记录对应的入射角和折射角，改变入射角的大小，重复实验五次。
操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。
实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上
实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
01
02
03
温馨提示
进行实验
数据收集
物理量 入射角i
（度） sin i 折射角r
（度） sin r 折射率n 平均值
1 20
2 30 3 40 4 50 5 60
数据处理
度数 正弦值 度数 正弦值 度数 正弦值 度数 正弦值
10 0.174 17 0.292 24 0.407 31 0.515
10.5 0.182 17.5 0.301 24.5 0.415 31.5 0.522
11 0.191 18 0.309 25 0.423 32 0.530
11.5 0.199 18.5 0.317 25.5 0.431 32.5 0.537
12 0.208 19 0.326 26 0.438 33 0.545
12.5 0.216 19.5 0.334 26.5 0.446 33.5 0.552
13 0.225 20 0.342 27 0.454 34 0.559
13.5 0.233 20.5 0.350 27.5 0.462 34.5 0.566
14 0.242 21 0.358 28 0.469 35 0.574
14.5 0.250 21.5 0.367 28.5 0.477 35.5 0.581
15 0.259 22 0.375 29 0.485 36 0.588
15.5 0.267 22.5 0.383 29.5 0.492 40 0.643
16 0.276 23 0.391 30 0.5 50 0.766
16.5 0.284 23.5 0.399 30.5 0.508 60 0.866
多次测量求平均值
数据处理
图像法
a
a’
b
b’
O1
O2
A
i
r
数据处理
单位圆法
B
E
F
G
H
误差分析
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。
入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。
玻璃砖的宽度可以适当宽些，可以减小测量误差。
总结评估
01
02
03
实验误差主要来源
数据处理方法
实验原理和步骤
插针法
测量误差
平均值法
图像法
单位圆法
学习评价
某实验小组用“插针法”测玻璃的折射率，如图甲所示。
(1)甲同学在实验中多次改变入射角，测出多组相关角度 、 ，作出 的图像，如图乙所示，则此玻璃砖的折射率为 n= ；
(2)乙同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，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点作垂直法线的垂线，与法线的交点分别为B点和D点，如图丙所示．用刻度尺测得AB的长度为x1,CD的长度为x2,则玻璃砖的折射率n= （用测量的字母表示）。为了减小x1、x2测量的相对误差，数据处理过程中画圆时半径尽量 （填“大”或“小”）一些。
深入探究
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学在纸上画出的界面aa’、bb’与玻璃砖位置的关系分别如图甲、乙、丙、丁所示，其中甲、乙同学用的是矩形玻璃砖，丙、丁同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa’、bb’为界面画光路图。则
甲
乙
丙
丁
甲同学测得的折射率与真实值相比 ；乙同学测得的折射率与真实值相比 ；丙同学测得的折射率与真实值相比 ；丁同学测得的折射率与真实值相比 。（以上各空均填“偏大”、“偏小”、“不变”或“三种情况都有可能出现”）
实践作业
01
02
利用科学计算器对今天的实验数据进行修正；
有条件的同学，利用计算机拟合sini-sinr图像，得出函数表达式。
人教版（2019）物理选择性必修一
4.1 光的折射（第二课时）
实验：测量玻璃的折射率
学习目标
会测量玻璃等材料的折射率，通过实验体会光线模型的建构过程。
通过实验，理解光通过平行玻璃砖的光路规律，掌握在实验中和处理数据时减小误差的方法，并能够对结果做出分析、解释，形成结论。
经历完整的实验过程，加强对折射定律的理解。
能认真、完整、规范的完成实验，养成严谨、求真的科学态度，具有一定的科学精神。
01
02
03
04
新课导入
s
如图，有一光源S，斜射到空气与玻璃砖的交界面，请同学们在学案上完成光线经玻璃砖两次折射最终射出玻璃砖的光路示意图。
实验目的
测量玻璃的折射率。
用插针法确定光路。
实验器材
软木板
白纸
玻璃砖
大头针
量角器
刻度尺
铅笔
工字钉
实验步骤
01
用工字钉将白纸固定在软木板上；
02
在白纸上画出aa′,再画AO1；放上玻璃砖，直尺紧靠玻璃砖，取下玻璃砖，画bb′；
03
放回玻璃砖，竖直插入大头针P1、P2，透过玻璃砖观察P1、P2的像，调整视线方向，直到二者重合。
04
用大头针P3挡住P1和P2的像，竖直插入P3；用大头针P4挡住P3 及P1、P2的像，竖直插入P4。
05
移去大头针和玻璃砖，记录P3及P4的位置，连接P3P4，做O2B
06
测量并记录对应的入射角和折射角，改变入射角的大小，重复实验五次。
操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。
实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上
实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。
01
02
03
温馨提示
进行实验
数据收集
物理量 入射角i
（度） sin i 折射角r
（度） sin r 折射率n 平均值
1 20
2 30 3 40 4 50 5 60
数据处理
度数 正弦值 度数 正弦值 度数 正弦值 度数 正弦值
10 0.174 17 0.292 24 0.407 31 0.515
10.5 0.182 17.5 0.301 24.5 0.415 31.5 0.522
11 0.191 18 0.309 25 0.423 32 0.530
11.5 0.199 18.5 0.317 25.5 0.431 32.5 0.537
12 0.208 19 0.326 26 0.438 33 0.545
12.5 0.216 19.5 0.334 26.5 0.446 33.5 0.552
13 0.225 20 0.342 27 0.454 34 0.559
13.5 0.233 20.5 0.350 27.5 0.462 34.5 0.566
14 0.242 21 0.358 28 0.469 35 0.574
14.5 0.250 21.5 0.367 28.5 0.477 35.5 0.581
15 0.259 22 0.375 29 0.485 36 0.588
15.5 0.267 22.5 0.383 29.5 0.492 40 0.643
16 0.276 23 0.391 30 0.5 50 0.766
16.5 0.284 23.5 0.399 30.5 0.508 60 0.866
多次测量求平均值
数据处理
图像法
a
a’
b
b’
O1
O2
A
i
r
数据处理
单位圆法
B
E
F
G
H
误差分析
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。
入射角和折射角的测量造成误差。入射角应适当大一些,可以减小测量的相对误差。
玻璃砖的宽度可以适当宽些，可以减小测量误差。
总结评估
01
02
03
实验误差主要来源
数据处理方法
实验原理和步骤
插针法
测量误差
平均值法
图像法
单位圆法
学习评价
某实验小组用“插针法”测玻璃的折射率，如图甲所示。
(1)甲同学在实验中多次改变入射角，测出多组相关角度 、 ，作出 的图像，如图乙所示，则此玻璃砖的折射率为 n= ；
(2)乙同学手头有圆规和刻度尺但没有量角器，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点作垂直法线的垂线，与法线的交点分别为B点和D点，如图丙所示．用刻度尺测得AB的长度为x1,CD的长度为x2,则玻璃砖的折射率n= （用测量的字母表示）。为了减小x1、x2测量的相对误差，数据处理过程中画圆时半径尽量 （填“大”或“小”）一些。
深入探究
在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学在纸上画出的界面aa’、bb’与玻璃砖位置的关系分别如图甲、乙、丙、丁所示，其中甲、乙同学用的是矩形玻璃砖，丙、丁同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa’、bb’为界面画光路图。则
甲
乙
丙
丁
甲同学测得的折射率与真实值相比 ；乙同学测得的折射率与真实值相比 ；丙同学测得的折射率与真实值相比 ；丁同学测得的折射率与真实值相比 。（以上各空均填“偏大”、“偏小”、“不变”或“三种情况都有可能出现”）
实践作业
01
02
利用科学计算器对今天的实验数据进行修正；
有条件的同学，利用计算机拟合sini-sinr图像，得出函数表达式。