《測定玻璃的折射率》教案教學過程(表格描述)教學環(huán)節(jié)主要教學活動設置意圖尋找測定玻璃裝折射率的實驗原理及方法1.測定玻璃磚折射率實驗原理的選擇以及。這兩個公式能做為我們測定折射率的依據(jù)嗎？如果利用第一個公式測定玻璃的折射率，我們需要測量出光在玻璃中的傳播速度，這個難度太大，高中階段測量不了，所以我們目前不考慮。如果利用第二個公式測定玻璃的折射率，我們只需要測量出某一束光線從空氣進入玻璃的入射角及其對應的折射角，在測量入射角和折射角之前，我們需要找到入射角和折射角，那么如何尋找入射角和折射角呢？如果我們能畫出光從空氣射入玻璃的光路圖，這個問題就迎刃而解了。2.小游戲：請你不要借助任何工具，將4枚大頭針豎直插在木板上，并確保它們在同一條直線上。先在木板上豎直插入第一枚大頭針，然后，選擇合適的距離豎直插入第二枚大頭針，順著第一枚和第二枚大頭針所確定的方向觀察，讓第二枚大頭針擋住第一枚大頭針，然后豎直插入第三枚大頭針，讓第三枚大頭針擋住第一枚和第二枚大頭針。同理，豎直插入第四枚大頭針，使第四枚大頭針，擋住第一枚第二枚和第三枚大頭針，這樣就能確保他們在同一條直線上了。3.確定光的傳播路徑的方法及實際操作我們先用兩枚大頭針確定好入射光線的方向，由于光線經(jīng)過玻璃磚發(fā)生了折射，我們在玻璃磚的另一側(cè)能觀察到這兩枚大頭針的像，此時調(diào)整視線方向，豎直插入第三枚大頭針，使其同時擋住第一枚第二枚大頭針的像，然后豎直插入第四枚大頭針，使其擋住第三枚大頭針以及第一枚第二枚大頭針的像。此時第三枚第四枚大頭針所確定的直線方向，即為出射光線的方向。找到出射光線與玻璃磚下邊界的交點，即為出射點，連接入射點和出射點，即為折射光線。光路圖就此畫出，問題就迎刃而解了引導學生從學過的知識中尋找實驗原理。激發(fā)學生興趣，培養(yǎng)學生動手、動腦的能力。并促進學生養(yǎng)成理論聯(lián)系生活的習慣。通過從日常生活中尋找的靈感，嘗試找到畫光路圖的方法解決實際問題。實驗1.實驗原理光從空氣射入玻璃，其入射角的正弦值與折射角的正弦值之比，即為玻璃的折射率。2.實驗器材木板、白紙、玻璃磚、圖釘、大頭針、鉛筆、量角器、三角板。3.實驗操作用圖釘把白紙固定在木板上，在白紙上畫一水平直線aa’，作為兩種介質(zhì)的界面。過aa’上的一點畫出界面的法線NN’，再畫一條直線AO與NN’成45°角，作為入射線。把梯形玻璃磚放在白紙上，并使其短底邊與aa’重合，將三角板的一邊與玻璃磚的長底邊吻合，穩(wěn)定在白紙上，然后移去玻璃磚，再畫出玻璃磚的另一邊bb’,這樣玻璃磚在白紙上就得到準確定位。標定透射光線，在線段AO上豎直的插上兩枚大頭針，P1、P2，按原位置放上玻璃磚。從玻璃磚bb’一側(cè)透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調(diào)整視線的方向，直到P1的像被P2的像擋住，再在視線方向bb’一側(cè)的較近位置豎直的插上一枚大頭針P3，使P3能擋住P1P2的像。然后用同樣的方法，在較遠位置再插一枚大頭針P4，使其能擋住P3針和P1P2的像，過P3P4的直線即為透射光線，這是實驗的重點和難點，也是本實驗的關(guān)鍵所在。移去玻璃磚，再拔掉大頭針，同時，分別記下P3P4的位置。過P3P4兩點做直線O’B交BB’于O’。由于針P3P4正好擋住了P1P2的像，既擋住了入射光線透過玻璃磚后的出射光線的傳播方向，P3P4必然在出射光線的路徑上，所以過P3P4的直線O’B，就代表了沿AO入射光線透過玻璃磚后的傳播路徑，連接OO’即為玻璃磚內(nèi)的折射線，角AON為入射角，用θ1表示，角N’OO’為折射角用θ2表示，用量角器量出入射角θ1等于45.0度。再量出折射角θ2等于27.5度，分別求出它們相應的正弦值。4.數(shù)據(jù)處理將θ1、θ2及對應的正弦值代入表格，求出玻璃的折射率為1.530。為了減小誤差，我們可以采取多次測量取平均值得方法。改變?nèi)肷浣?，使其分別為15度，30度，60度，75度，測量出他們對應的折射角分別為：9.8度，19.0度，34.5度，39.4度。算出他們對應的正弦值，代入表格，算出折射率n分別為：1.524,1.534，1.530，1.521。取他們的平均值，最后得到玻璃的折射率：n=1.528。我們也可以采取另一種方式處理數(shù)據(jù)。以折射角的正弦值為橫坐標，以入射角的正弦值為縱坐標建立坐標系，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點、連線。最后所描繪圖線為一條直線，其斜率k即為玻璃的折射率。4.注意事項（1）玻璃磚應選用寬度較大的，若寬度太小，則測量誤差較大。（2）用手拿玻璃磚時，只能接觸玻璃的毛面或棱，不能直接用手觸摸玻璃磚的光學面。（3）嚴禁把玻璃磚當尺子畫玻璃磚界面aa′和bb′，以免劃傷玻璃磚。（4）實驗中，玻璃磚在紙上的位置不可移動。（5）大頭針應豎直地插在白紙上，且玻璃磚每一側(cè)的兩枚大頭針P1與P2間、P3與P4間的距離應適當大一些，以減小確定光路方向時造成的誤差。（6）實驗時，入射角不宜過小，否則會增大測量角度的誤差；入射角也不宜過大，因入射角太大時，折射光線太弱。進行實驗熟悉和掌握數(shù)據(jù)處理的方法熟悉本實驗需要注意的事項拓展提升1、一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面，其中一個表面是鍍銀的（光線不能通過表面）.現(xiàn)要測定此玻璃的折射率。給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（P1、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器。實驗時，先將玻璃磚放到白紙上，使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直.在紙上畫出直線aa′和bb′，aa′表示鍍銀的玻璃表面，bb′表示另一表面，如圖所示。然后，在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2（位置如圖），用P1、P2的連線表示入射光線。（1）為了測量折射率，應如何正確使用大頭針P3、P4？試在圖中標出P3、P4的位置。（2）然后，移去玻璃磚與大頭針。試在圖中通過作圖的方法標出光線從空氣射入玻璃中的入射角θ1與折射角θ2。簡要寫出作圖步驟。（3）寫出θ1、θ2表示的折射率公式為n=_____。（1）在bb′一側(cè)觀察P1、P2（經(jīng)bb′折射，aa′反射，再經(jīng)bb′折射后）的像，在適當?shù)奈恢貌迳螾3，使得P3與P1、P2的像在一條直線上，即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4，讓其擋住P3和P1、P3的像。P3、P4的位置如圖所示。（2）①過P1、P2作直線與bb′交于O點②過P3、P4作直線與bb′交于O′點③利用刻度尺找到OO′的中點M④過O點作bb′的垂線CD，過M點作bb′的垂線與aa′相交于N，連接ON⑤∠P1OD=θ1，∠CON=θ2（3）2、某同學由于沒有量角器，在完成了光路圖以后，他以O點為圓心，10.00cm為半徑畫圓，分別交線段OA于A點，交OO′連線的延長線于C點，過O點作法線NN′，過A點作法線NN′的垂線AB交NN′于B點，過C點作法線NN′的垂線CD交NN′于D點，如圖所示，用刻度尺量得OB＝8.00cm，CD＝4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n＝__。3、在測定玻璃折射率的實驗中：甲同學在紙上確定玻璃磚的另一個界面bb′時，不自覺地碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許，