實驗十二測定玻璃的折射率一、實驗原理與操作二、數(shù)據(jù)處理與誤差分析1.數(shù)據(jù)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S12-1(3)單位圓法(如圖S12-2所示)圖S12-22.誤差分析(1)確定入射光線、出射光線時產(chǎn)生誤差.故入射側(cè)、出射側(cè)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(chǎn)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(yīng)在30°到60°之間；3.大頭針要豎直插在白紙上，且距離應(yīng)盡量大一些.考點實驗原理與操作

【典題1】(2021

年江蘇江陰月考)如圖

S12-3所示，在測量玻璃折射率的實驗中，兩位同學(xué)先把方格紙固定在木板上.再把玻璃磚放在方格紙上，并確定a和b為玻璃磚的上下界面的位置.在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，再從玻璃磚的另一側(cè)插上大頭針P3

和P4.請完成以下實驗步驟：圖S12-3(1)下列操作步驟正確的是__________(填字母).A.插上大頭針P3，使P3

擋住P2

的像B.插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2

的像C.插上大頭針P4，使P4

擋住P3

的像D.插上大頭針P4，使P4

擋住P3和P1、P2

的像(2)利用上述方格紙的實驗記錄計算此玻璃磚的折射率n＝__________.

解析：(1)在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1

和P2，確定入射光線，然后插上大頭針P3，使P3

擋住P1，P2的像，再插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2

的像，從而確定出射光線；故選BD. (2)作好光路圖如圖D67所示.圖D67實驗原理的創(chuàng)新多數(shù)測玻璃折射率的實驗原理是根據(jù)光的折射定律，本實驗應(yīng)用光的反射實驗器材的創(chuàng)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】(2020

年內(nèi)蒙古通遼模擬)用圓弧狀玻璃磚做測定玻璃折射率的實驗時，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3

以及P1和P2的像，在紙上標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓，如圖S12-4甲所示，其中O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)P1、P2點的入射光線.甲乙

圖S12-4 (1)在圖甲補畫出所需的光路. (2)為了測出玻璃的折射率，需要測量入射角和折射角，請在圖甲中的AB分界面上畫出這兩個角. (3)用所測物理量計算折射率的公式為n＝________.

(4)為了保證在弧面CD得到出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB的入射角應(yīng)適當(dāng)________(填“小一些”“無所謂”或“大一些”).

(5)多次改變?nèi)肷浣?，測得幾組入射角和折射角，根據(jù)測得的入射角和折射角的正弦值，畫出了如圖乙所示的圖像，由圖像可知該玻璃的折射率n＝________.解析：(3)由折射定律可得n＝sinisinr.

(4)為了保證能在弧面CD上有出射光線，實驗過程中，光線在弧面AB上的入射角應(yīng)適當(dāng)小一些，才不會使光線在CD面上發(fā)生全反射.(5)圖像的斜率k＝

sinisinr＝n，由題圖乙可知斜率為1.5，即該玻璃的折射率為1.5.答案：(1)如圖D68所示(2)如圖D68所示

sini(3) sinr(4)小一些(5)1.5

圖D68

【典題3】學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計了一個測量液體折射率的儀器，如圖S12-5所示.在一圓盤上，過其圓心O作兩條互相垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上，垂直盤面插下兩枚大頭針P1、P2，并保持P1、P2

位置不變，每次測量時讓圓盤的下半部分豎直進入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF作為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2

的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2的像.同學(xué)們通過計算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值，這樣只要根據(jù)P3所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值，則：圖S12-5(1)若∠AOF＝30°，OP3與OC的夾角為30°，則P3處所對應(yīng)的折射率的值為________.(2)P3、P4

兩位置中，______處所對應(yīng)的折射率的值大.(3)作AO的延長線交圓周于K，K處所對應(yīng)的折射率