教科2003课标版《2.学生实验：测定玻璃的折射率》公开课教案下载

教科2003课标版《2.学生实验：测定玻璃的折射率》公开课教案优质课下载

教学难点：插针法测定其他透明介质的折射率以及常见的误差分析

教法：引导提问、讲解、分组实验

教学过程：

提问引导学生复习光的折射定律和折射率的计算方法

一、实验目标的、实验器材、及实验原理。

实验目的： 测定玻璃的折射率．

实验器材： 两对面平行的玻璃砖一块，大头针，白纸，直尺或三角板，量角器

实验原理： 用插针法确定光路，找出与入射光线相对应的玻璃中的折射光线，用量角器测出入射角i和折射角r，根据折射定律计算出玻璃的折射率n ＝ eq ﹨f(sin i,sin r)

二、播放视频后引导学生总结出实验步骤（教师补充完善）

实验步骤：

1．先在白纸上画一条直线EE′，代表两种介质的分界面；再画出一直线段AB代表入射光线；然后画出分界面上B点处的法线NN′，如图所示．

2．把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的一个长边与EE′对齐．用直尺或三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线FF′代表玻璃砖的另一边．

3．在直线AB上竖直地插上两枚大头针G1、G2，放回玻璃砖，然后透过玻璃砖观察大头针G1、G2的像，调整视线方向，直到G1的像被G2挡住．

4．再在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G3、G4，用G3挡住G1和G2的像，用G4挡住G3以及G1、G2的像．

5．移去大头针和玻璃砖，过G3、G4的插点画直线CD，与FF′相交于C点，直线CD就表示沿直线AB入射的光线透过玻璃砖后的光线．连接BC，BC就是玻璃砖内折射光线的路径．

6．用量角器测出入射角i和折射角r，从三角函数表中查出它们的正弦值．

7．通过上面的步骤分别测出几组不同入射角入射时的折射角，并查出它们相应的正弦值．

三、数据处理

提出问题：有哪些处理数据的方法，怎样才方便？（学生作答，教师补充完善）

1平均值法：取3-5次入射角，计算折射率后取平均值。

2图像法：根据所量得的角度的正弦值作出sin i－sin r图像，如图所示，则图线的斜率折射率．这样也可以减小误差．

3.单位圆法（本次实验采用）：

在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的长．如图所示．

由于sin i＝ eq ﹨f(CC′,CO) ，sin r＝ eq ﹨f(DD′,DO) ，

而CO＝DO，所以折射率：n1＝ eq ﹨f(sin i,sin r) ＝ eq ﹨f(CC′,DD′) .