Измерение показателя преломления стекла лабораторная работа 11 класс цель

Физика 11 класс. Урок-исследование. Лабораторная работа №2 «Измерение показателя преломления стекла»
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

Урок-исследование. Лабораторная работа №2 «Измерение показателя преломления стекла» проводится через исследовательскую работу. Класс делится на четыре группы и проводит исследование различными способами: I группа исследует зависимость показателя преломления стекла от угла падения, II группа от цвета луча, III группа получение показателя преломления стекла различными способами, IV группа получение показателя преломления стекла различными приборами. Изучение физики по учебнику Мякишев Г.Я. Б.Б. Буховцев,В.М.Чаругин.

Скачать:

Вложение	Размер
urok_-_issled_prelomlenie.doc	138.5 КБ
urok_-_issledovanie.ppt	456.5 КБ

Предварительный просмотр:

Тема урока: Лабораторная работа №2.

«Измерение показателя преломления стекла».

Цель: целеноправленное обучение поисковой деятельности, актуализация личностного смысла учащихся к изучению темы, создание условий для развития навыков общения и совместной деятельности.

Образовательная: экспериментальная работа по определению показателя преломления стекла, формирование умения устанавливать связь между элементами содержания ранее изученного материала и нового.

Развивающая: развитие навыков мыслительных операций, совершенствование умений формулировать личностно – значимые цели, способствовать развитию исследовательских и творческих навыков.

Воспитательная: совершенствование умений работать в паре, формировать способность к самоанализу.

Тип урока – закрепление и углубление знаний

Форма урока – исследовательская работа.

Оборудование : компьютер, медиапроектор, интерактивная доска (ИД), плоскопараллельные и полуцилиндрические стеклянные пластины, лазерная указка, цветные карандаши, измерительные линейки.

I. Оргмомент: психологический настрой учителя на активную познавательную деятельность.

II. Мотивация: на ИД представлено в презентации несколько картинок

1. атмосферного оптического явления «Гало».

— Как называется данное природное явление?

— Каковы причины возникновения данного явления?

(Ответ: преломление солнечных лучей в кристалликах облака).

2. фото воды в бассейне с подсветкой, выходящие из воды лучи рассеиваются на стенке.

— Объясните причину данного явления?

III. Постановка цели урока: Сегодня нам предстоит интересная исследовательская работа по определению показателя преломления среды, в частности стекла. Я надеюсь, вы хорошо подготовились и справитесь с ней.

— Что такое преломление луча света?

— Сформулируйте законы преломления?

— Приведите примеры преломления света из вашей жизни

— Изобразите преломленный луч, если луч переходит из стекла в воду.

— Изобразите преломленный луч, если луч переходит из воздуха в воду.

-. По чертежу охарактеризуйте среды

— Сравните скорости света в данных средах?

— Угол падения из воздуха в стекло равен 0 градусов. Чему равен угол преломления? Построить на ИД.

— Как расположены призмы внутри черного ящика? ( Подтвердить лазерной указкой)

— Как найти синус угла в прямоугольном треугольнике?

1.По имеющимся на столе приборам и инструкции, поставьте цель вашего эксперимента?

1 группа – исследовать зависимость показателя преломления стекла от угла падения ( стр 386. Физика Мякишев 11 кл)

2 группа — исследовать зависимость показателя преломления стекла от цвета луча (стр 386. Физика Мякишев 11 кл)

3 группа — исследовать зависимость показателя преломления стекла разными приборами

4 группа — исследовать зависимость показателя преломления стекла различными способами

Отчёт групп: показать выполнение исследования, чертеж, вычисления, вывод.

На ИД записываем полученные данные и делаем общий вывод:

Показатель преломления стекла зависит от цвета луча и не зависит от угла падения, способа определения, от формы прибора.

Задача ЕГЭ, уровень «С»: Бассейн глубиной 3 метра заполнен водой. Относительный показатель преломления на границе воздух – вода 1,33. Найти радиус светового круга на поверхности воды от электрической лампы находящейся на дне бассейна. Сделать чертёж.

Итог урока: большое количество оптических природных явлений основано на законах преломления света, в том числе и Гало .

2.Приготовить сообщение об оптических явлениях в природе.

Оценки : оценивание проводят учащиеся, комментируя долю участие каждого ученика в исследовании.

• Какой вклад вы внесли в исследование?
• Пригодился ли вам ранее изученный материал?
• Что нового вы узнали на уроке?

Инструкции по выполнению работы.

Лабораторная работа №2.

Тема: «Измерение показателя преломления стекла».

Оборудование: плоскопараллельная стеклянная пластинка в форме трапеции, измерительная линейка, красный карандаш, транспортир, циркуль.

Указания к работе :

Положите пластину на лист и обведите простым карандашом её параллельные грани. Под произвольным углом α к верхней грани проведите красным карандашом прямую. Эта прямая будет являться падающим лучом. Поднимите лист с пластиной на уровень глаз. Глядя в нижнюю грань пластины и увидев в ней продолжение «падающего луча», поставьте на выходе его нижней грани точку А и начертите прямую, которая была бы продолжением преломленного луча, из стекла в воздух. Уберите пластину и в точку падения луча В проведите перпендикуляр ЕД к верхней грани пластины. Выполните дополнительные построения: на падающем луче отложите отрезок АВ, равный отрезку ВС (или проведите окружность радиусом АВ учебник стр 387), опустите перпендикуляр АЕ на перпендикуляр ЕД, проведенный к граням пластины. Соедините точки Д и С. Показатель преломления второй среды относительно первой равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления. Отношение синусов углов можно заменить соответственно отношением противолежащих катетов к гипотенузам. Поскольку длина отрезка АВ = ВС (по построению). После сокращения остается отношение длин отрезков АЕ и ДС. n = АЕ/ ДС. Вывод рабочей формулы сделайте самостоятельно. Длину отрезков АЕ и ДС измеряют с помощью линейки.

1.Измерить показатель преломления стекла относительно воздуха при произвольном угле падения. Результаты измерения записать в таблицу

2. Повторить результат меняя угол падения.

3. Сравнить результаты

4. Сделать вывод о зависимости или независимости показателя преломления стекла от угла падения

Лабораторная работа №2.

Тема: «Измерение показателя преломления стекла».

Оборудование: плоскопараллельная стеклянная пластинка в форме трапеции, измерительная линейка, фломастеры синий и красный, транспортир, циркуль.

Указания к работе :

Положите пластину на лист и обведите простым карандашом её параллельные грани. Под произвольным углом α к верхней грани проведите красным карандашом прямую. Эта прямая будет являться падающим лучом. Поднимите лист с пластиной на уровень глаз. Глядя в нижнюю грань пластины и увидев в ней продолжение «падающего луча», поставьте на выходе его нижней грани точку А и начертите прямую, которая была бы продолжением преломленного луча, из стекла в воздух. Уберите пластину и в точку падения луча В проведите перпендикуляр ЕД к верхней грани пластины. Выполните дополнительные построения: на падающем луче отложите отрезок АВ, равный отрезку ВС (или проведите окружность радиусом АВ учебник стр 387), опустите перпендикуляр АЕ на перпендикуляр ЕД, проведенный к граням пластины. Соедините точки Д и С. Показатель преломления второй среды относительно первой равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления. Отношение синусов углов можно заменить соответственно отношением противолежащих катетов к гипотенузам. Поскольку длина отрезка АВ = ВС (по построению). После сокращения остается отношение длин отрезков АЕ и ДС. n = АЕ/ ДС. Вывод рабочей формулы сделайте самостоятельно. Длину отрезков АЕ и ДС измеряют с помощью линейки.

Источник

Лабораторная работа №3. «Измерение показателя преломления стекла»

Урок 24. Физика 11 класс

Конспект урока «Лабораторная работа №3. «Измерение показателя преломления стекла»»

«Мало знать — надо уметь применять»

В предыдущей теме говорилось о явлении преломления света, а также вывели один из основных законов распространения света: закон преломления.

Преломление — это изменение направления распространения света, возникающее на границе раздела двух прозрачных сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.

Закон преломления света гласит, что луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения луча к границе раздела двух сред, лежат в одной плоскости. Отношение же синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, не зависящая от угла падения.

Как известно, любой постигнутый закон человек стремится использовать на практике.

Цель лабораторной работы: наблюдение преломления света на границе раздела сред воздух — стекло, а также измерение показателя преломления стекла.

Оборудование: источник электропитания, лампа, ключ, соединительные провода, экран со щелью, плоскопараллельная стеклянная пластина в форме трапеции, лист бумаги, линейка и карандаш.

Перед выполнением лабораторной работы необходимо произвести небольшую подготовку.

Так как будет определяться показатель преломления стекла относительно воздуха, то закон преломления света будет иметь вид:

где a — это угол падения пучка света на грань пластинки, b — угол преломления светового пучка в стеклянной пластине.

Для того, чтобы определить отношение синусов, поступают следующим образом. В самом начале, пластину необходимо разместить на листе бумаги и с помощью карандаша обвести ее малую и большую грани. Затем, не смещая пластины, на ее малую грань необходимо направить узкий световой пучок под любым углом к грани. После этого, вдоль падающего на пластину и вышедшего из нее световых пучков, карандашом проставляются 4 точки.

Сняв пластину с листа бумаги, с помощью линейки прочерчивают входящий, преломленный и выходящий лучи. Затем, через точку раздела двух сред — воздух-стекло — опускается перпендикуляр к границе раздела и отмечаются углы падения и преломления. После этого, с помощью циркуля, рисуется окружность произвольного радиуса с центром в точке раздела двух сред воздух-стекло, и строятся два прямоугольных треугольника, например, ABE и CBD.

Тогда, исходя из определения синуса угла, можно записать, что

Длины отрезков АЕ и DC, стоящих в формуле, измеряют при помощи линейки с миллиметровыми делениями. Их значения подставляются в расчетную формулу и высчитывают показатель преломления стекла.

Если в кабинете не хватает оборудования, то можно воспользоваться булавками. Для этого нужно на стол положить кусок поролона, для того чтобы было удобнее воткнуть булавки, и накрыть его белым листом бумаги. Сверху, на него, положить плоскопараллельную стеклянную пластину и, как и в предыдущем случае, обвести карандашом ее малую и большую грани. Затем возле малой грани воткнем первую булавку, вторую булавку воткнем под некоторым углом к первой, но так, чтобы у нас был ярко выраженный угол падения. Наблюдая за двумя булавками через большую грань, найдем точку расположения третьей булавки, чтобы первая и вторая загораживали друг друга. Снимаем оборудование и с помощью линейки достраиваем падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к точке падения луча на пластину. Далее все делается точно так же, как и в выше описанном нами способе.

А теперь приступим непосредственно к работе.

Для удобства записей результатов измерений и вычислений составим следующую таблицу.

Ход выполнения работы:

1. Установите источник света на столе. В окно прибора вставьте рамку со щелью так, чтобы щель располагалась вертикально.

2. Соберите электрическую цепь, присоединив лампочку к источнику постоянного тока через выключатель. Замкните цепь и получите яркую, тонкую полосу света на бумаге — световой луч.

3. Наблюдайте явление преломления света при различных углах паления, а затем зафиксируйте ход лучей.

4. Выполните построения в соответствии с рисунком и измерьте длины отрезков АЕ и DC Результаты измерений занесите в таблицу.

5. По формуле рассчитайте значение показателя преломления стекла и занесите его в таблицу.

6. Проделайте данный эксперимент еще не менее двух раз, меняя угол падения луча на пластинку, не забывая заносить все полученные данные в таблицу.

7. После проделанной работы рассчитайте абсолютные погрешности измерения отрезков.

8. Далее вычислите относительную и абсолютную погрешности измерения показателя преломления стекла.

9. Сравните результаты, полученные по формулам, и сделайте вывод о зависимости или независимости показателя преломления от угла падения светового луча.

1. От чего зависит показатель преломления вещества?

2. В чем заключается явление полного отражения света на границе раздела двух сред?

3. Запишите формулу для вычисления скорости света в веществе с показателем преломления n.

Попробуйте, используя стеклянную пластинку, наблюдать явление полного отражения. Запишите, как вы осуществляли этот эксперимент.

Источник

Лабораторная работа по физике «Определение показателя преломления стекла»(11 класс)

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА №16

Тема лабораторной работы: «Определение показателя преломления стекла».

Цель: 1 . Наблюдать преломление света в реальных условиях.

2.Научиться использовать законы преломления для расчета показателя преломления.

Оборудование 1. Стеклянная пластинка. 2. Три иглы. 3.Транспортир. 4. Картон. 5. Таблица синусов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание 1. Вставьте пропущенные слова в формулировку законов преломления света:

Отношение угла падения к синусу угла есть величина для двух данных сред.

Падающий луч, луч и нормаль к границе двух сред в точке падения лежат в плоскости.

Задание 2. Приведите примеры явления преломления в технике и обычной жизни.

Задание 3. Из предложенных вариантов выберите какой буквой обозначается показатель преломления:

Задание 4. Ответьте на вопрос: в чем физический смысл преломления света?

Задание 5. Вспомните основные правила техники безопасности и обратите особое внимание, что необходимо:

1. Приступать к выполнению задания можно только после разрешения преподавателя.

2.После окончания работы следует привести в порядок рабочее место, сдать все приборы и принадлежности.

Задание 6. Опытным и расчетным путем определите показатель преломления стекла .

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ

ШАГ 1 . Положить развернутую тетрадь на картон. На лист тетради плашмя положить стеклянную пластинку и обвести карандашом ее контуры.

ШАГ 2 . С одной стороны стеклянной пластинки вколоть две иглы так, чтобы одна из них расположилась на верхней грани пластинки, а вторая произвольно, но так, чтобы прямая, проходящая через эти иглы не совпадала с перпендикуляром к верхней грани.

ШАГ 3 . Поднять картон на уровень глаз и, глядя через стекло, вколоть третью иглу в нижнюю грань контура стеклянной пластинки так, чтобы она закрыла собой изображение двух первых игл (смотри рисунок).

ШАГ 4 . Стекло и иглы снять с листа, места проколов обозначить точками 1, 2 и 3. Через точки 1,2 и 3 провести прямые линии до пересечения с контурами стекла. Через точку 2 провести перпендикуляр к границе раздела двух сред: воздух – стекло.

ШАГ 5 . Измерить угол падения и угол преломления . Значения синусов этих углов определить по таблице, округлив до сотых.

ШАГ 6 . Опыт повторить еще два раз, меняя каждый раз угол падения луча .

ШАГ 7 . Для каждого опыта вычислить показатель преломления по формуле:

;

ШАГ 8 . Определить погрешность измерений методом средней арифметической.

=

ШАГ 9 .Определите абсолютную погрешность:

=

=

=

=

ШАГ 10 .Определите относительную погрешность:

100% =

Результаты всех измерений и вычислений занесите в таблицу.

Источник