测定玻璃的折射率教学设计及导学案

章节光的折射和全反射编制李小刚测定玻璃的折射率【教学目标】知识目标1、验证光的折射定律2、掌握插针法测折射率的方法能力目标提高实验操作能力和数据处理能力德育目标1、激发学生对物理实验及物理理论学习的兴趣2、培养团体协作和共同面对困难的精神【教法】主体引导法，自学辅导法【学法】小组讨论，阅读教材，小组合作【教具】实验仪器（玻璃砖、量角器、直尺、计算器、木板、图钉、大头针），粉笔，黑板，教材，教案【教学重点】测定两面平行的玻璃砖的折射率【教学难点】测定玻璃折射率的方法的掌握与能力的培养【实验目的】1、验证光的折射定律2、学会测定折射率的方法3、掌握测定两面平行玻璃砖的折射率的基本操作【实验原理】在玻璃砖的上方插两颗大头针P1和P2，在玻璃砖的另一侧观察P1和P2的虚像将在P1′和P2′的位置。在玻璃砖另一侧插P3和P4两颗大头针，并让它们挡住P1′和P2′（在另一侧观察，可以看到P1′、P2′、P3、P4在一条直线上）。P1、P2的连线与玻璃砖上边缘交点为O，P3、P4的连线与玻璃砖上边缘交点为O′，连接O、O′即是玻璃中的折射光线。测量入射角和折射角，利用折射定律即可得出玻璃的折射率。【实验步骤】1、将白纸用图钉钉在木板上。2、将玻璃砖放在白纸上，借助三角板画出玻璃砖的上、下边界线及入射光线AO。3、放好玻璃砖后，在AO上插上大头针P1、P2。4、在玻璃砖的另一侧观察P1、P2的像，并用大头针P3挡住它们的像P1′、P2′，将P3插在白纸上。章节光的折射和全反射编制李小刚5、再用大头针P4挡住P1′、P2′和P3插在白纸上。6、取下玻璃砖，用三角板过P1、P2画直线、过P3、P4画直线，分别与玻璃砖的上、下边界线交于O、O′点，连接O、O′两点得到玻璃中的折射光线OO′。7、量出入射角和折射角，用折射定律计算玻璃的折射率。8、改变入射角，重复2~7步骤，多测几组。【数据处理】实验数据的处理见下表——数据组次入射角θ1折射角θ2sinθ1sinθ2折射率nn的平均值12345【注意事项】1、插针时，P1、P2的间距（或P3、P4的间距）不要太小；2、画出玻璃砖的边线后，在插针的过程中玻璃砖不要挪动（尤其不要扭动）；3、入射角不要太大（折射光强度太小），也不要太小（不能反映正弦之比为恒量的规律）；4、如果是用圆规作数据处理，圆的半径不要太小。章节光的折射和全反射编制李小刚测定玻璃的折射率导学案一．实验原理：当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过找出跟入射光线AO对应的出射光线的EF，从而得出折射光线OE'和折射角r，再根据算出玻璃的折射率.二．实验器材：三．实验步骤：此项要求大家认真观察和体会，不用详细写出。四．请大家记录演示者在实验过程中有问题的地方（找茬）学生可能记录以下内容：1．把玻璃状当尺子2．入射角选取过小3．光线要标出箭头4．每一侧的两枚大头针的间距太小了5．应该多次测量求平均值6．手不应该碰玻璃砖的光学面7．。。。。。。。。。。8。。。。。。。。等五．数据处理：【导思】请同学们思考，还有没有其它的数据处理方法？处理方式(1)：在找到人射光线和折射光线以后，以入射点0为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与00’(或00’的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NNl作垂线，交NN’于C’、D’，用直尺量出CC’和DD’的长。如图3-81所示。由于COCC'sin，DODD'sin而CO=DO所以折射率''sinsin1DDCCn重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值：处理方式(2)：根据折射定律可得sinsinn因此有sin1sinn在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以sina值为横坐标、以sinβ值为纵坐标，建立直角坐标系。如图3-82所示。描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线。求解图线斜率，设斜率为k，则nk1。故玻璃砖折射率kn1六．练习：用一横截面为半圆形的玻璃柱体做“测定玻璃折射率”的实验，先在白纸上放好玻璃柱体,在玻璃柱体的上侧插上两枚大头针P1和P2,然后在玻璃柱体的下侧观察,调整视线使P1的像被P2挡住.接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像.P4挡住P3和P1、P2的像,在纸上标出的大头针位置和玻璃柱体轮廓如图7所示。①在本题的图上画出所需的光路②为了测出棱镜玻璃的折射率,需要测量的量是,,在图上标出它们。③计算折射率的公式是n=七．思考：在测定玻璃砖折射率的实验中，某人在画玻璃砖下界面bb′时，上界面超过了aa′直线一段距离，但aa′跟bb′仍然平行，如图2所示，如果其它操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将如何变化？图7××P1P2××P3P4irO×O