教 案
上课时间: 年 月 日
题课 选择性必修一第四章第一节:光的折射2 实验 新 课时 1-2
教
学
目
标 1.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。
2.巩固折射率相关计算能力和几何分析运算能力。
学习重点 实验原理
学习难点 误差分析
教 学 过 程
教学环节(含备注) 教 学 内 容
引入新课
进行新课
讨论
练习与讲
课后作业 一.引入新课
什么叫介质的折射率?如何设计实验进行测量?(讨论:要测哪些量?)
二.进行新课
1.实验原理
如图所示,abcd为两面平行的玻璃砖,光线的入射角为θ1,折射角为θ2,根据n=可以计算出玻璃的折射率。
2.实验步骤的关键点
(1)通过玻璃砖观察并调整视线方向,使A的像被B的像挡住,然后在观察的一侧插上大头针C,使C挡住A、B的像,再插上D,使D挡住C和A、B的像。
(2)移去玻璃砖,连接C、D并延长交a′于O′,连接OO′便为折射光线,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O′ON′。
3.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15°~75°之间。
(4)玻璃砖的折射面要画准,不能用玻璃砖界面代替刻度尺画界线。
(5)实验过程中,玻璃砖和白纸的相对位置不能改变。
4.单位圆法:以入射点O为圆心,以适当长度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,sinθ1=,sinθ2=,OE=OE′=R,则n==。只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n。
5.实验操作,获取数据,进行计算。
步骤:
(1)先在白纸上画出一条直线aa′代表两种介质的界面,过aa′上的O点画出界面的法线NN′,并画一条线段AO作为入射光线。
(2)把长方形玻璃砖放在白纸上,使它的长边跟aa′对齐,在白纸上画出玻璃砖的另一个界面bb′。
(3)在线段AO上竖直地插上两枚大头针A、B,透过玻璃砖观察大头针A、B的像。调整视线方向,直到A的像被B挡住。再在观察的这一侧插两枚大头针C、D,使C挡住A、B的像,D挡住C和A、B的像,记下C、D的位置。通过C、D的连线与bb′的交点O′和aa′上的入射点O,作出玻璃砖中的光线OO′。
(4)移去大头针和玻璃砖,连接C、D作为折射光线,测量出入射角θ1与折射角θ2,填入表格中。计算sinθ1 和sinθ2,求n的平均值或画sinθ1?sinθ2的图像求斜率。
6.实验误差
如图甲所示,甲同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角、折射角没有受到影响,因此测得的折射率将不变。
(2)如图乙所示,乙同学利用插针法确定入射光线、折射光线后,测得的入射角不受影响,但测得的折射角比真实的折射角大,因此测得的折射率偏小。
三:练习与讨论:
1.教材85练习5
2.教材108页A组题3
四.课堂总结:(见板书设计)
五、学习效果检测(见学案“闯关检测题”)
板书设计 测量玻璃的折射率
实验原理:n= 单位圆法可以不用量角器
课后反思