第四章

光及其應用第2節

實驗：測定玻璃的折射率_________________________________________________________________________________________________________________________________1.通過實驗測定玻璃的折射率，了解測定折射率的方法.2.通過實驗操作，掌握插針法測定玻璃的折射率的實驗過程和方法，明確實驗中要注意的問題.3.會用平均值法、圖像法和單位圓法處理實驗數據，能分析實驗誤差產生的原因.情境導學

當光以一定的入射角射入一塊截面為矩形的玻璃磚后，出射方向會發生平移，用一塊截面為矩形的玻璃磚、四枚大頭針、一張白紙、一把直尺、一個量角器可畫出入射光線和出射光線，并測量出入射角和折射角.新知課丨必備知識解讀知識點

測定玻璃的折射率必做實驗

1

實驗目的與原理

2

實驗步驟

3

實驗注意事項

4

數據分析方法探考法

教材深挖深挖點

光的色散鏈接教材第100頁“發展空間”

2

折射時的色散圖4-2-1

圖4-2-2

3

各種色光的比較色光紅

橙

黃

綠

藍

靛

紫依次減小依次增大由真空進入介質后,頻率不變依次減小依次增大，偏折程度逐漸明顯.

.明考向·出題考法

ACE圖4-2-3

圖4-2-4【學會了嗎丨變式題】圖4-2-51.彩虹是太陽光經過雨滴的兩次折射和一次反射形成的，如圖4-2-5所示，圖中僅作出了紅光和紫光的光路，則下列說法正確的是(

)A

解題課丨關鍵能力構建題型

測定折射率實驗問題分析例2

在“測定玻璃的折射率”實驗中：（1）如圖4-2-6所示，用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中，下列說法正確的是(

)C圖4-2-6

（2）增大入射光線的入射角時，出射光線相對入射光線的偏移量將______（填“增大”或“減小”）.增大【解析】入射角越大，折射角越大，玻璃磚的厚度是不變的，偏移的距離等于磚的厚度與折射角正切值的乘積，所以偏移的距離就越大.（3）如果有厚度不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用厚度____（填“大”或“小”）的玻璃磚來測量.大【解析】玻璃磚的厚度越大，則光線通過玻璃磚的側移量越大，測量誤差越小，故如果有幾塊厚度不同的玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選厚度大的玻璃磚來測量.（4）在該實驗中，光線是由空氣射入玻璃磚，根據測得的入射角和折射角的正弦值畫出的圖線如圖4-2-7所示，從圖線可知玻璃磚的折射率是____.1.5

圖4-2-7用插針法測定玻璃折射率實驗的注意事項1.在入射角一定的情況下（射入待測介質），影響折射率測定的是折射角的測定，如果所測的折射角準確，則測得的折射率準確；若所測的折射角偏大，則測得的折射率偏小；若所測的折射角偏小，則測得的折射率偏大.玻璃磚平行移動，不影響折射角的測定.2.插針法的目的是找出玻璃磚內的光路，其關鍵是確定入射點和出射點，而入射點和出射點是利用插針后確定的直線與界面相交而得到的，故實驗的關鍵是插準大頭針、畫準玻璃磚邊界線，而與所選玻璃磚兩邊平行與否無關.3.誤差分析玻璃磚擺放位置光路圖分析________________________________________________________________________________________________________玻璃磚向上平移稍許玻璃磚擺放位置光路圖分析________________________________________________________________________________________玻璃磚向下平移稍許續表玻璃磚擺放位置光路圖分析_______________________________________________續表玻璃磚擺放位置光路圖分析___________________________________________________________續表玻璃磚擺放位置光路圖分析__________________________________________入射角不變，折射角可能偏小，可能偏大，也可能不變，所以測得的折射率可能偏大、可能偏小，也可能不變.續表【學會了嗎丨變式題】2.在“測定玻璃的折射率”實驗中：（1）為了取得較好的實驗效果，其中正確的是(

)CD

偏小圖4-2-8

圖4-2-9

考試課丨核心素養聚焦考情揭秘素養點擊基本考查點測定玻璃的折射率.通過用插針法測定玻璃的折射率，掌握該實驗的實驗原理，會用平均值法、圖像法、單位圓法處理實驗數據，并會分析實驗誤差，培養嚴謹的科學態度，提升實驗能力.熱點及難點測定玻璃的折射率實驗的設計和誤差分析.題型及難度以實驗題為主，難度中等.高考中地位重要的實驗之一.考向

考查測量玻璃折射率的實驗例3

（2023·廣東卷）某同學用激光筆和透明長方體玻璃磚測量玻璃的折射率，實驗過程如下：圖4-2-10（1）將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標記玻璃磚的邊界.

稍小一些

本題利用激光筆測量玻璃折射率，與教材中用插針法測量玻璃折射率實驗的原理相似，考查考生的理解能力及知識遷移能力，要求考生在徹底理解實驗原理的基礎上，做到一通百通.【類題鏈接丨變式題】圖4-2-11

（1）請在圖中畫出激光束經玻璃磚折射后完整的光路圖；【答案】如圖所示

變小

類題2

（2024·安徽卷）某實驗小組做“測量玻璃的折射率”及拓展探究實驗.圖4-1-12（1）為測量玻璃的折射率，按如圖4-1-12所示進行實驗，以下表述正確的一項是___.（填正確答案標號）

B（2）為探究介質折射率與光的頻率的關系，分別用一束紅光和一束綠光從同一點入射到空氣與玻璃的分界面.保持相同的入射角，根據實驗結果作出光路圖，并標記紅光和綠光，如圖4-1-13甲所示.此實驗初步表明：對于同一種介質，折射率與光的頻率有關.頻率大，折射率____（選填“大”或“小”）.圖4-1-13大

【解析】

實驗探究步驟具體內容明確實驗目的用插針法測量玻璃的折射率分析實驗原理折射率的定義式實驗探究步驟具體內容梳理實驗過程續表實驗探究步驟具體內容基于證據得出結論由題圖甲可知，入射角相同，綠光的折射角小于紅光的折射角，根據光的折射定律可知，綠光的折射率大于紅光的折射率，又因為綠光的頻率大于紅光的頻率，所以對于同一種介質，折射率與光的頻率有關，頻率大，折射率大.續表

習題課丨學業質量測評建議時間：15分鐘A

基礎練丨知識測評

BC

CD

圖甲圖乙3.（2025·重慶巴蜀中學月考）某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行.正確操作后，作出的光路圖及測量的相關角度如圖甲所示.（1）下列說法正確的是_____.BC

【解析】

選項分析正誤AB√C入射角適當大些，折射角也會大些，折射現象較明顯，測量結果更準確.√D（2）由于實驗時忘了攜帶刻度尺、量角器等工具，該同學利用坐標紙進行數據處理，他利用圖乙可以計算出玻璃磚的折射率為____.

不變

【答案】見解析

B

綜合練丨選考通關建議時間：25分鐘5.新生活實際（2025·湖北省新八校協作體月考，多選）昏暗路段一般會安裝反光道釘用于指引道路，其內部由多個反光單元組成.如圖所示，當來車的一束燈光以某一角度射向反光單元時，其中ACA.經反光單元反射后的出射光線與入射光線平行B.經反光單元反射后的出射光線與入射光線會相交C.不同顏色的光在反光單元中的傳播速度不同D.不同顏色的光在反光單元中的傳播光路相同

6.［教材第100頁“自我評價”