高二物理-测定玻璃的折射率教案及学习任务单

实验测定玻璃的折射率教案学科：高中物理教师：单位：实验：测定玻璃的折射率教学目标1、通过分析回到实验前的七个问题，理解测定玻璃的折射率的原理，并培养学生的实验设计能力2、通过学会测定玻璃砖在折射率，培养学生的动手实验能力。

重点难点重点：测定玻璃折射率的原理与方法 难点：如何准确的确定折射光线的传播方向 设计思想学生在上一节课已经学习了光的折射定律，本节课通过让学生亲自动手设计实验来测定玻璃的折射率，可以深化学生对折射定律的理解和认识，同时也进一步培养了学生的创新思维，提高了学生分析问题、解决问题的能力。

教学资源 多媒体课件；实验器材：一块两面平行的玻璃砖，白纸，木板，大头针（4枚），量角器（或圆规、三角板），刻度尺 教学设计 【课堂引入】问题：如何通过实验来测定介质的折射率？今天这节课我们一起来测定玻璃的折射率。

【课堂学习】学习活动一：试验操作前的思考问题1：所学的知识中，能够用于计算折射率的知识有哪些？它们分别是定义式 决定式 全反射临界角计算式问题2：实验室内若要测定玻璃砖的折射率，应该选用哪个表达式？为什么？ 应该选定义式。

因为光速太大，在实验室内不便于测量。

光线在经过长方形在玻璃砖时，不会发生全反射现象。

问题3：如何能够在自然光的条件下获得“一条”入射光线和折射光线？ 并且确定它的方向？利用光的直线传播原理，如果几个物体在同一条光线上，逆着光的传播方向看去后一个物体会挡住前一个物体发出的光线，例如平时做广播操时，把队伍排成一条直线。

如下图，利用平行玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出入射光线AO 对应的出射光线O ′B,从而确定出射点Ｏ′那么ＯＯ′就是折射光线。

问题4：本试验的实验原理是什么？如图所示，要确定通过玻璃的折射光线，是通过插针法找出跟入射光线OA 对应的出射光线O′B ，就能求出折射光线OO′和折射角r.再根据折射定律就可计算出玻璃的折射率r i n sin sin =v c n =cn sin 1=n=sini sinr问题5：需要用到哪些实验器材？长方体型玻璃砖；白纸；木板；大头钉；图钉；三角板；量角器；铅笔问题6：如何安排实验步骤？------先让学生在小组内自己讨论，拟定实验步骤。

第2节学生实验：测定玻璃的折射率一、实验目的(1)会用“插针法”确定光路。

(2)会对实验数据进行处理和误差分析。

二、实验原理用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的出射光线，用量角器测入射角i 和折射角r ，根据折射定律计算出玻璃的折射率n ＝sin i sin r。

三、实验器材 长方形玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔。

四、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 作为入射光线，然后画出分界面上B 处的法线NN ′，如图4－2－1所示。

图4－2－1(2)把长方形的玻璃砖放在白纸上，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 上竖直插上两枚大头针G 1、G 2，放回玻璃砖，然后透过玻璃砖观察大头针G 1、G 2的像，调整视线方向，直到G 1的像被G 2挡住。

(4)在观察的这一侧竖直地插上两枚大头针G 3和G 4，用G 3挡住G 1、G 2的像，用G 4挡住G 3以及G 1、G 2的像。

(5)移去大头针和玻璃砖，过G 3、G 4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 就是玻璃砖内的折射光线的路径。

(6)用量角器量出入射角i 和折射角r ，查出入射角和折射角的正弦值。

(7)通过上面的步骤分别测出入射角是15°、30°、45°、60°、75°时的折射角，并查出相应的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中。

入射角i 15° 30° 45° 60° 75° sin i折射角rsin rsin i sin r五、数据处理(1)计算法：把上述实验数据分别由n ＝sin i sin r计算出n 1、n 2、n 3…，求出平均值即为玻璃砖折射率的测量值。

测定玻璃的折射率
【实验目的】测定玻璃的折射率
【实验原理】
【实验器材】
一块两面平行的玻璃砖，白纸，木板，大头针（4枚），量角器（或圆规、三角板），刻度尺
【实验步骤】
【巩固和练习】
1.在测定玻璃的折射率的实验中,所用玻璃的两表面aa 和bb′不平行,如图所示,则测得的折射率将( ). (A)偏大 (B)偏小 (C)不变 (D)无法确定
2 在利用插针法测定玻璃折射率的实验中，有位同学在画界面时，不小心将两界面aa ’，bb ’间距画得比玻璃砖宽大些，如图所示，那么他测量的折射率？（偏大，偏小或不变。

）
3．一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的（光线不能通过此表面）.现要测定此玻璃的折射率,给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P 1、P 2、P 3、P 4）、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸面上画出直线aa ′和 bb ′,aa ′表示镀银的玻璃表面,bb ′表示另一表面,如图6所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P 1、P 2（位置如图）.用P 1、P 2的连线表示入射光线. ⅰ.为了测量折射率,应如何正确使用大头针P 3、P 4P 3、P 4的
位置.
ⅱ.然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ 2.简要写出作图步骤.
ⅲ.写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n=
.
b'
a'
b。

《实验：测定玻璃的折射率》学习任务单【学习目标】1、通过联系体育课上站队的生活实例，理解用插针的方法确定光的传播路径的可行性2、能够说出实验原理，并能够通过插针的方法测定出玻璃的折射率3、在具体的实验操作中，能够重视和注意实验的注意事项，并能进行相关的数据处理。

（求平均值、图像）4、通过实际插针训练，锻炼自己的观察能力和分析判断能力。

【课前预习任务】复习光的折射定律 预习实验测定玻璃折射率【课上学习任务】小游戏：请你不要借助任何工具，将4枚大头针竖直插在木板上，并确保它们在同一条直线上。

拓展提升：1、“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa ′ 和bb ′ 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4，在插P3和P4时，应使_____。

（选填选项前的字母）A ．P3只挡住P1的像B ．P4只挡住P2的像C ．P3同时挡住P1、P2的像答案：C2、某同学由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O 点为圆心，10.00cm 为半径画圆，分别交线段OA 于A 点，交OO ′连线的延长线于C 点，过O 点作法线NN ′，过A 点作法线NN ′的垂线AB 交NN ′于B 点，过C 点作法线NN ′的垂线CD 交NN ′于D 点，如图所示，用刻度尺量得OB ＝8.00cm ，CD ＝4.00cm ，由此可得出玻璃的折射率n ＝_____________________.答案：1.5 ++ a a′ b b′P 1 P 23、在做测定玻璃折射率的实验时:(1)甲同学在纸正确画出玻璃的两个界面ab 和cd 时不慎碰了玻璃砖使它向ab 方向平移了一些，如下图甲所示，其后的操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在ab 和cd 上，则测出的n 值将_______。

(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃面，画出的a'b'和c'd'都比实际侧面外侧平移了一些，如图乙所示，以后的操作都是正确的，画光路时将入射点和折射点都确定在a'b'和c'd'上，则测出的n 值将________。

实验测定玻璃的折射率考情分析考试大纲考纲解读实验十四：测定玻璃的折射率、考点知识梳理（一）实验目的： ___________________________________（二）实验原理本实验是利用 插针法”来确定光路。

具体的讲是，用 插 针法”来确定两个界面的入射光线和出射光线， 如图中P 月和 P 3P 4，由入射光线与界面aa 交于图中0点即入射点，出射 光线与界面bb 交于图中0点即为出射点，连接00即是光在 玻璃砖内的折射线，过0点作出法线，用量角器量出入射角i 和折射角r ，如图 所示，利用 _____________ 求出n（三）实验器材玻璃砖，白纸，木板，大头针，图钉，量角器，三角板，铅笔。

、考点知识解读 剖析:（一）、实验步骤：1. 将白纸用图钉按在绘图板上•2. 在白纸上画出一条直线aa '作为界面（线），过aa '上的一点0画出界面的法线NN 并画一条线段A0作为入射光线.3. 把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟 aa '对齐, 画出玻璃砖的另一边NN '0 AJ图 14-14.在直线AO上竖直插上两枚大头针R、P2，透过玻璃砖观察大头针R、P2的像，调整视线方向，直到P2档住R的像.再在观察的这一侧插两枚大头针 P3、巳，使R档住P、P2的像，P4档住P3及R、P2的像，记下P3、P4的位置.5 .移去大头针和玻璃砖，过B、P4所在处作直线0' B，与bb '交于0直线0 ' B就代表了沿A0方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向•6.连接00 '，入射角AON，折射角0' 0 N '.用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中•7.用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、600时的折射角，查出它们的正弦值，填人表格中•8.算出不同入射角时的比值也，最后求出在几次实验中所测也的平均 sin sin值，即为玻璃砖折射率的测量值•（二）、注意事项：1.实验时，尽可能将大头针竖直插在纸上，且R和P2之间、P2与0点之间、巳与P4之间、B与0 '之间距离要稍大一些•2.入射角应适当大一些，以减小测量角度的误差.但入射角不宜太大，也不宜太小.3.在操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面.更不能用玻璃砖界面代替直尺画界线.4.在实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.5.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在5cm以上.若宽度太小，则测量误差较大.（三八 其他数据处理方法 此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角 的正弦值，再代人n 忙 中求玻璃的折射率.除运用此方法之外，还有以下处 sin 理数据的方法： 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A0 交于C 点，与00 '（或00 '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14-3-3所示. + 十 CC' DD' 由于 sin ， sinC0D0 而C0=D0所以折射率msinsi nCC' DD'图 14-2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. 2.根据折射定律可得 sin n sin 1 因此有 sin sin n 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sin 值为横坐标，以sin 值为纵坐标建立直角坐标系.如图实14-3所示.描数据点，过数据点连线得一条过原点的直线 1 求解图线斜率，设斜率为k ，则k -. n3 / 111故玻璃砖折射率n -k(四八误差来源及分析1. 确定入射光线和出射光线时存在误差2. 测量入射角和折射角时存在测量误差［例题］用三棱镜测定玻璃折射率的实验中，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针 P l 和P 2.然后在棱镜 的另一侧观察，调整视线使 P l 的像被P 2挡住，接着在眼睛 所在的一侧插两枚大头针 P 3和P 4,使P 3挡住P 1、P 2的像, P 4挡住P 3和P l 、P 2的像.在纸上标出的大头针位置和三棱镜 轮廓如图所示。

点拨（1）：测入射角和对应的折射角，有人将入射角i用三角板画出特殊角度30°、45°、60°，因取值范围在15°75°之间是可以的，但折射角的数值还是需要量角器来测量。

延长线上截取等长的线段GO和OC，为了减小误差，这线段应尽量大于10厘米，过G、G分别作法线MN的垂线GD和BC，用毫米刻度尺量出GD和BC的长度，则折射率n=GD/BC。

点拨（3）：如图1-3中图甲所示的OP线是一种理想状态，出现图线①则是因入射角i测量值偏大，折射角的测量值反而偏小；出现图线②则可能是因入射角的测量值偏小或折射角的测量值偏大。

从图象直观看出，光由真空（或空气）射入玻璃（或水）中，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，且正弦值之比是个常数，这个常数对不同介质是不同的。

点拨（4）：实验对测量结果影响最大的是测量光在玻璃中折射角γ的误差，其误差主要来源是：①玻璃砖的宽度太窄。

②入射角i过大或入射角i过小。

③玻璃砖的两个平行的折射面未与两条平行轮廓线完全重合好。

或因玻璃砖移动，或因画线太粗。

④大头针离玻璃砖偏远，而大头针之间间距偏小。

实验中易混淆的是：入射角与法线的夹角（入射角）和入射线与界面的夹角。

易错的是：入射角与折射角的界面取错，因而代入公式n=sini/sinr的值算错。

易忘的是：大头针P3、P4的位置漏记。

[实验结论]3.对玻璃的入射光线取不同的入射角得到的玻璃的折射率是很接近的，在误差范围内，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。

实验变通变通（1）：器材不变，介质不变，形状变。

用一厚度均匀的圆形玻璃做测定玻璃的实验，其简要步骤如下：1.在白纸上做一个与圆形玻璃等半径的圆，定出圆心O，如图1-4所示。

2.将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。

3.在圆玻璃一侧竖直插上两枚大头针P1和P2。

4.在另一侧竖直插两枚大头针P3和P4，随P3、P4的方向，隔着玻璃观察大头针P3、P4和P2和P5.a.b.c.1.结论：从图′等于入射角变通（1.2.3.接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针4.5.在图1-6上画出所需光路得图1-7。

辽宁省沈阳市东北育才学校高中物理《测定玻璃的折射率》教案新人教版选修3-4【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。

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——【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。

测玻璃折射率教案高中物理教学目标：1. 了解光在折射中的基本原理；2. 掌握测量折射率的方法；3. 熟练运用实验装置测量玻璃的折射率；4. 培养学生的观察、实验和分析能力。

教学内容：1. 光的折射原理；2. 测量折射率的方法；3. 实验装置的使用；4. 玻璃折射率的测量。

教学步骤：1. 引入：用实例引导学生了解光的折射原理，并介绍测玻璃折射率的实验目的。

2. 知识讲解：讲解光的折射原理和测量折射率的方法，学生理解并掌握相关知识。

3. 实验设计：介绍实验装置，让学生了解实验步骤和操作方法。

4. 实验操作：学生按照实验步骤操作，测量玻璃的折射率并记录数据。

5. 数据分析：学生分析实验数据，计算折射率值并比较结果。

6. 总结：引导学生总结实验过程中的经验和结果，加深对光的折射和折射率的理解。

教学反馈：1. 提问：通过问题引导学生回顾学习内容，加深理解。

2. 检查：检查学生在实验中的操作情况和数据记录，指导学生修改错误。

3. 讨论：组织学生讨论实验结果，共同查找问题并得出结论。

课后作业：1. 完成实验报告，包括实验目的、方法、数据处理和结果分析；2. 作业习题，进一步巩固知识点。

教学资料：1. 实验装置、玻璃样品；2. 实验步骤和方法说明；3. 折射率计算公式；4. 实验报告模板。

教学评估：1. 学生实验报告的完成情况和内容；2. 学生在课堂中的表现和回答问题的情况；3. 学生对光的折射和折射率的理解程度。

通过本次教学，学生将能够全面了解光的折射原理和折射率的测量方法，培养实验能力和科学思维，提高物理实验的质量和水平。

测玻璃折射率教案高中生物
目标：让学生了解玻璃折射率的测量方法，并能够通过实验掌握相关知识。

材料：玻璃块、激光笔、直尺、量角器、白纸
步骤：
1. 准备工作：在实验室桌上放置一块玻璃块，并将激光笔与直尺固定在桌上，以保证激光笔垂直于桌面。

2. 实验步骤：
a. 在玻璃块的一侧放置一张白纸，使其与激光笔的光束垂直相交。

b. 使用直尺测量激光光线在玻璃块表面与白纸交点处的入射角度θ1，并记录下来。

c. 同样使用直尺测量激光光线在玻璃块内部与白纸交点处的折射角度θ2，并记录下来。

d. 利用量角器计算出激光光线在玻璃块表面与内部的入射角与折射角的大小关系，从而得出玻璃的折射率。

3. 结论：通过测量，学生可以得出玻璃的折射率近似值，让他们通过实验加深对玻璃折射率的理解。

延伸实验：学生可以尝试用不同种类的玻璃块进行测量，比较不同玻璃材料的折射率，深入探索光在不同材料中传播的差异。

注意事项：实验过程中要注意安全，避免直接盯着激光光线，以免伤害眼睛。

同时，进行实验时要保持实验环境安静，以保证实验结果的准确性。

高中物理折射率测定教案一、实验目的通过测定不同介质中光的折射角和入射角，探究光在不同介质中的传播规律，计算得到各介质的折射率，加深学生对光学折射现象的理解。

二、实验原理1. 折射率的定义：折射率是介质中光传播速度与真空中光传播速度的比值。

2. 斯涅尔定律：折射率n1/n2等于光在真空中的传播速度与光在介质1中的传播速度的比值，也等于sinθ1/sinθ2，其中θ1是入射角，θ2是折射角。

三、实验器材1. 光源（如白炽灯或激光笔）2. 半圆筒3. 三棱镜4. 折射率试验片5. 透明介质（如水、玻璃等）6. 量角器7. 直尺8. 书写工具四、实验步骤1. 将光源置于半圆筒内，使得光线垂直照射在半圆筒的表面上，调整使其同心。

2. 将三棱镜放在半圆筒顶部，使得光线垂直射入三棱镜。

3. 将折射率试验片放在三棱镜的底部，透明介质放在试验片上。

4. 观察入射光线，记录入射角和折射角。

5. 根据斯涅尔定律计算得到透明介质的折射率。

6. 更换不同的透明介质，重复以上步骤，计算得到各介质的折射率。

五、实验要点1. 观察测量时要保持测量仪器的准确性，尽量减小误差。

2. 测量时应重复多次实验，取平均值进行计算。

六、实验结果通过实验测量得到各介质的折射率，制表列出，并进行数据分析与讨论。

七、实验拓展可以进一步探究不同波长的光在不同介质中的折射率，或者研究光在非均匀介质中的传播规律等。

八、实验总结通过本次实验，学生应该掌握了测量折射率的方法和步骤，加深了对光学折射现象的理解，并培养了实验能力和数据处理能力。

通过本实验，学生能够加深理解光学折射现象，更好地掌握物理知识，提高实验技能和数据处理能力。