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(共17張PPT)
高考物理總復習課件
第十五章 光學、電磁波與相對論
實驗十二 測定玻璃的折射率
一、實驗原理與操作
二、數據處理與誤差分析
1.數據處理.
(1)計算法：計算每次折射率 n，求出平均值 n .
(2)圖像法(如圖 S12-1 所示)
圖 S12-2
圖 S12-1
(3)單位圓法(如圖 S12-2 所示)
2.誤差分析.
(1)確定入射光線、出射光線時產生誤差.故入射側、出射側所
插兩枚大頭針間距離宜大點.
(2)測量入射角與折射角時產生誤差.故入射角不宜過小，但也
不宜過大，過大則反射光較強，出射光較弱.
三、注意事項
1.玻璃磚要用厚度較大的；
2.入射角應在 30°到 60°之間；
3.大頭針要豎直插在白紙上，且距離應盡量大一些.
考點 實驗原理與操作
【典題 1】(2022 年天津靜海聯考)如圖 S12-3 所示，某同學在
“測定玻璃磚的折射率”的實驗中，先將白紙平鋪在木板上并用
圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界
面 aa′和 bb′，O 為直線 AO 與 aa′的交點，在直線 OA 上豎直地插
上 P1、P2 兩枚大頭針.
圖 S12-3
(1)該同學接下來要完成的必要步驟有______.
A.插上大頭針 P3，使 P3 僅擋住 P2 的像
B.插上大頭針 P3，使 P3 擋住 P1 的像和 P2 的像
C.插上大頭針 P4，使 P4 僅擋住 P3
D.插上大頭針 P4，使 P4 擋住 P3 和 P1、P2 的像
(2)過 P3、P4 作直線交 bb′于 O′，過 O作垂直于 aa′的直線 NN′，
連接 OO′測量圖中角α和β的大小，則玻璃磚的折射率 n＝_______.
(3)如果在實驗過程中不小心將玻璃磚向上平移了一些，bb′移
到圖中虛線位置，而在作光路圖時 aa′不變，則所測得的折射率將
________(填“偏大”“偏小”或“不變”).
(4)若所使用的玻璃磚的 bb′與 aa′不平行，其他操作無誤，則
所測得的折射率將______(填“偏大”“偏小”或“不變”).
解析：(1)確定 P3 大頭針的位置的方法是插上大頭針 P3，使
P3 擋住 P1、P2 的像.確定 P4 大頭針的位置的方法是插上大頭針 P4，
使 P4 擋住 P3 和 P1、P2 的像，A、C 錯誤，B、D 正確.
(2)如題圖，光線在 aa′面的入射角為α，折射角為β，則根據折
(3)如果在實驗過程中不小心將玻璃磚向上平移了一些，bb′移
到圖中虛線位置，而在作光路圖時 aa′不變，作出光路圖(如圖 D78
，可知所測得的折射率將偏大.
所示)時，線①表示作圖時所用的光路，線②表示實際的光路，可
見，測量得到的入射角沒有變化，而折射角偏小，根據折射率公
式 n＝
sin α
sin β
圖 D78
答案：(1)BD (2)
(4)測折射率時，只要操作正確，與玻璃磚形狀無關.所以若所
使用的玻璃磚的 bb′邊與 aa′不平行(如圖 D78 所示)，其他操作無誤，
則所測得的折射率將不變.
sin α
sin β
(3)偏大 (4)不變
實驗原理
的創新 多數測玻璃折射率的實驗原理是根
據光的折射定律，本實驗應用光的
反射
實驗器材
的創新 選用截面為圓形的玻璃磚，利用通
過圓心的光線不改變傳播方向的特
點計算玻璃的折射率
【典題 2】(2022 年廣東梅州模擬)一位同學用“插針法”測兩
面平行的玻璃磚的折射率.
(1)該同學在量入射角和折射角時，由于沒有量角
器，在完成了光路圖以后，以 O 點為圓心，OA 為半
徑畫圓，交 OO′延長線于 C 點，過 A 點和 C 點作垂
線分別交過 O 點的豎直線于 B 點和 D 點，如圖 S12-4
所示.測量有關線段長度，可得玻璃的折射率 n＝____
_____(用圖中線段字母表示).
圖 S12-4
(2)這種方法________(填“能”或“不能”)測量兩面不平行
的玻璃磚的折射率.
答案：(1)
解析：(1)圖中 AO 作為入射光線，OO′是折射光線，設光線在
玻璃磚上表面的入射角為 i，折射角為 r，則由幾何知識得到 sin i
(2)如果操作無誤，則這種方法同樣能測量兩面不平行的玻璃
磚的折射率.
AB
CD
(2)能
謝謝
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