高中物理实验专题复习
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说明:以下专题内容仅供校内使用,校外只供参考专题一高中物理实验常用基础知识(一)常用实验原理的设计方法1.控制变量法:如:在“验证牛顿第二定律的实验”中,加速度、力和质量的关系控制。
在“研究单摆的周期”中,摆长、偏角和摆球质量的关系控制等等。
2.理想化方法:用伏安法测电阻时,选择了合适的内外接方法,一般就忽略电表的非理想性。
3.等效替代法:某些量不易测量,可以用较易测量的量替代,从而简化实验。
在“验证碰撞中的动量守恒”的实验中,两球碰撞后的速度不易直接测量,在将整个平抛时间定为时间单位后,速度的测量就转化为对水平位移的测量了。
4.模拟法:当实验情景不易创设或根本无法创设时,可以用物理模型或数学模型等效的情景代替,尽管两个情景的本质可能根本不同。
“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。
5.微小量放大法:微小量不易测量,勉强测量误差也较大,实验时常采用各种方法加以放大。
卡文迪许测定万有引力恒量,采用光路放大了金属丝的微小扭转;在观察玻璃瓶受力后的微小形变时,使液体沿细玻璃管上升来放大瓶内液面的上升。
(二)常见实验数据的收集方法1.利用测量工具直接测量基本物理量2.常见间接测量的物理量及其测量方法有些物理量不能由测量仪器直接测量,这时,可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系,将待测物理量的测量转化..为基本物理量的测量。
(三)常用实验误差的控制方法为了减小由于实验数据而引起的偶然误差,常需要采用以下方法控制实验误差。
1.多次测量求平均值,这是所有实验必须采取的办法,也是做实验应具有的基本思想。
2.积累法。
一些小量直接测量误差较大,可以累积起来测量,以减小误差。
“用单摆测定重力加速度”的实验中,为了减小周期的测量误差,不是测量完成一次全振动的时间,而是测量完成30~50次全振动的时间。
(四)常用实验数据的处理方法1.列表法:在记录和处理数据时,常将数据列成表格。
数据列表可以简单而又明确的表示出有关物理量之间的关系,有助于找出物理量之间的规律性的联系。
实验6:验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒。
若物体从静止开始下落,下落高度为h 时的速度为v,恒有mgh=错误!m v2。
故只需借助打点计时器,通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v,即可验证机械能守恒定律。
测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点相邻的前、后两段相等时间间隔T内下落的高度x n-1和x n+1(或用h n-1和h n+1),然后由公式v n=错误!或由v n=错误!可得v n(如图所示)。
三、实验器材铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器与低压交流电源(或电火花打点计时器)、重物(带纸带夹子)、纸带数条、复写纸片、导线、毫米刻度尺。
四、实验步骤1.安装器材:如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器与低压电源相连,此时电源开关应为断开状态。
2.打纸带:把纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先接通电源,待计时器打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点,取下纸带,换上新的纸带重打几条(3~5条)纸带。
3.选纸带:分两种情况说明(1)若选第1点O到下落到某一点的过程,即用mgh=错误!m v2来验证,应选点迹清晰,且1、2两点间距离小于或接近2 mm的纸带,若1、2两点间的距离大于2 mm,这是由于打点计时器打第1个点时重物的初速度不为零造成的(如先释放纸带后接通电源等错误操作会造成此种结果)。
这样第1个点就不是运动的起始点了,这样的纸带不能选。
(2)用错误!m v错误!-错误!m v错误!=mgΔh验证时,由于重力势能的相对性,处理纸带时选择适当的点为基准点,这样纸带上打出的第1、2两点间的距离是否为2 mm就无关紧要了,所以只要后面的点迹清晰就可以选用。
高三物理实验必备知识点实验是物理学学习中不可或缺的一部分,通过实际操作,学生可以更深入地了解和掌握物理原理、方法和技巧。
在高三物理实验中,有一些知识点是必备的,下面将介绍这些知识点,供同学们参考。
一、实验室安全知识在进行物理实验之前,了解实验室的安全事项是非常重要的。
首先,熟悉实验室的消防器材和急救设备的位置和使用方法,以应对紧急情况。
其次,正确佩戴实验室必备的安全设备,如实验服、安全眼镜、手套等。
再次,要遵守实验室的实验规章制度,不违反实验室安全操作规范,确保自己和他人的安全。
二、仪器仪表的使用和操作仪器仪表是进行物理实验的关键,正确、熟练地使用和操作各种仪器是高三物理实验的必备知识点。
比如,万用表的使用方法,包括选择量程、连接电路、读数等;示波器的使用方法,包括正确接线、调节参数、观察波形等。
了解和熟悉仪器的使用方法,可以提高实验的准确性和稳定性。
三、实验误差的分析和处理在物理实验中,由于种种原因,实验结果往往与理论值有一定的误差。
因此,了解实验误差的来源、分类和处理方法是高三物理实验的重要知识点之一。
常见的误差类型包括随机误差和系统误差,通过合理地设计实验、重复实验、均值处理等方法,可以减小误差,提高实验结果的可靠性。
四、数据处理和结果分析高三物理实验的目的是为了验证和探究物理理论,所以数据处理和结果分析是实验的关键环节。
在数据处理方面,要学会运用适当的统计方法,如平均值、标准差、误差分析等,对实验数据进行处理,得出准确的实验结果。
在结果分析方面,要结合实验数据和物理原理,进行合理的解释和推论,对实验结论进行分析和总结。
五、实验报告的撰写高三物理实验要求学生书写实验报告,因此,掌握实验报告的撰写格式和要求也是必备的知识点。
实验报告通常包括标题、目的、实验仪器和材料、实验方法和步骤、实验数据和结果、结果分析和讨论、实验结论等内容。
在撰写实验报告时,要注意语言表达的准确性、逻辑性和条理性,使报告内容清晰、完整。
专题复习:《板块模型》教学设计学习目标:1、知识与技能:(1)掌握板块问题的主要题型及特点,强化受力分析和运动过程分析.(2)能正确运用动力学和运动学知识抓住运动状态转化时的临界条件,解决滑块在滑板上的共速问题和相对位移问题.2、过程与方法:通过对滑板—滑块类问题的探究,熟练掌握整体法和隔离法的应用,同时学会根据试题中的已知量或隐含已知量能恰当地选择解决问题的最佳途径和最简捷的方法.3、情感态度与价值观:通过本节课的学习,增强学好物理的信心,其实高考的难点是由一个个小知识点组合而成的,只要各个击破,高考并不难。
学习重点、难点动力学和运动学知识在板块模型中的综合运用导入:建立物理模型是高中物理研究问题的一种方法,在前面的复习过程中,我们遇到过哪些物理模型,比如,传送带模型、板块模型、绳杆模型,斜面模型、平抛模型、人船模型等等,其中板块模型是近几年高考的一个热点,特别是全国新课标2013年,2015年均以压轴题的形式出现,这一点足以引起我们的重视。
1、高考考情分析:板块类问题,涉及考点多,情境丰富、设问灵活、解法多样、思维量高等特点2、2019年考试说明(原文)主题内容要求相互作用与牛顿运动定律牛顿运动定律及其应用II机械能动能和动能定理IIII碰撞与动量守恒动量定理、动量守恒定律及其应用3、易错点分析(1)不清楚物块、木板的受力情况,求不出各自的加速度;(2)画不好运动草图,找不出位移、速度、时间等物理量间的关系;(3)不清楚物体间发生相对运动的条件。
教师总结:板块模型中我们要做好两个分析一是受力分析、二是运动过程的分析,解决好两个问题一是共速问题,二是相对位移问题。
动力学和运动学的综合运用是本节课的重点。
教学过程:【典例分析】例1:如图所示,一质量为m=2kg初速度为6m/s的小滑块A(可视为质点),向右滑上一质量为M=4kg的静止在光滑水平面上足够长的滑板B,A、B间动摩擦因数为μ=0.2求:(1) 经过多长时间滑块A和滑板B相对静止,相对静止时的速度是多少?(2)二者相对静止时的位移分别是多少?问题:除了利用牛顿定律和运动学,还有没有其他解题方法方法?教师总结:板块模型属于动力学问题,动力学问题的处理方法都具有异曲同工之处,那就是:(1)先进行受力分析,解决动力学问题受力分析是必须的,没有受力分析根本解决不了动力学问题,由于板块模型往往是由两个或两个以上的物体构成,因此受力分析时,就要整体法、隔离法交替使用。
高中物理专题复习物理电学必考知识点汇总三物理知识点二、电场能的性质1.电场能量的基本性质:电荷在电场中运动,电场力要对电荷做功。
2、电势φ(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:φ——单位:伏(V)——带正负号计算(3)特点:1、势是相对的,相对于参考点。
但是电位的不同与参考点的选择无关。
2.势是标量,但它有符号。
符号仅表示该点的电位是高于还是低于参考点。
3、电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
4.电势在数值上等于单位正电荷从这一点移动到零电势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。
φA>φB○2根据电势能判断:正电荷:势能大,电位高;势能小,势低。
负电荷:势能大,电位低;势能小,势高。
结论:只有在电场力的作用下,静电荷才从电势能高的地方向电势能低的地方移动。
物理知识点三、电势能Ep(1)定义:由于电场和电荷的相互作用,由电荷在电场中的位置决定的能量。
电荷在某一点的电势能等于电场力将电荷从该点移动到零势能位置所做的功。
(2)定义式:——带正负号计算(3)特点:1.电势能是相对的。
相对于零势能面,通常选择地球或无穷远作为零势能面。
2、电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。
物理知识点四、电势差UAB(1)定义:电场中两点之间的电位差。
也称为电压。
(2)定义式:UAB=φA-φB(3)特点:1、电势差是标量,但是却有正负,正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。
若UAB>0,则UBA<0。
2、单位:伏○3电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关○4U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。
——电势差与电场强度之间的关系。
实验11:用单摆测定重力加速度一、实验目的1.会用单摆测定重力加速度。
2.会使用秒表。
二、实验原理当偏角很小时,单摆做简谐运动,其运动周期为T =2πl g ,它与偏角的大小及摆球的质量无关,由此得到g =4π2l T 2。
因此,只要测出摆长l 和振动周期T ,就可以求出当地重力加速度g 的值。
处理数据有两种方法:(1)公式法:测出30次或50次全振动的时间t ,利用T =t n 求出周期;不改变摆长,反复测量三次,算出三次测得的周期的平均值T ,然后利用g =4π2l T 2求重力加速度。
(2)图象法:由单摆周期公式不难推出:l =g 4π2T 2,因此,分别测出一系列摆长l 对应的周期T ,作l -T 2的图象,图象应是一条通过原点的直线,求出图线的斜率k =Δl ΔT 2,即可利用g =4π2k =4π2Δl ΔT 2求得重力加速度值,如图所示。
三、实验器材带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球,不易伸长的细线(约1米)、秒表、带毫米刻度的米尺和游标卡尺。
四、实验步骤1.让细线的一端穿过金属小球的小孔,然后打一个比小孔大一些的线结,做成单摆。
2.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂,在单摆平衡位置处作上标记,如图。
3.用米尺量出摆线长度l ′,精确到毫米,用游标卡尺测出摆球的直径,即得出金属小球半径r ,计算出摆长l =l ′+r 。
4.把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°),然后放开金属小球,让金属小球摆动,待摆动平稳后测出单摆完成30~50次全振动所用的时间t ,计算出金属小球完成一次全振动所用时间,这个时间就是单摆的振动周期,即T =t N (N 为全振动的次数),反复测3次,再算出周期T =T 1+T 2+T 33。
5.根据单摆振动周期公式T =2πl g 计算当地重力加速度g =4π2lT 2。
6.改变摆长,重做几次实验,计算出每次实验的重力加速度值,求出它们的平均值,该平均值即为当地的重力加速度值。
中学物理复习专题--电学试验学问点归纳一、电路设计或器材选择原则1、平安性:试验方案の实施要平安牢靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要留意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。
2、精确性:在试验方案、仪器、仪器量程の选择上,应使试验误差尽可能の小。
保证流过电流表の电流和加在电压表上の电压均不超过运用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度の1/3),以削减测读误差。
3、便于调整:试验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法の选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法の确定方法: ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变更大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变更大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法の选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调整范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列状况必需用分压接法A .调整(测量)要求从零起先,或要求大范围测量。
B .变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调整范围很小)。
C .用限流,电路中最小の电压(或电流)仍超过用电器の额定值或仪表量程。
四、实物图连接の留意事项和基本方法⑴留意事项:①连接电表应留意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器の连接,要搞清晰接入电路の是哪一部分电阻,在接线时要特殊留意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出试验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表の量程。
2023年高考物理一轮实验专题复习:用单摆测定重力加速度1.(2022·北京朝阳·二模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
例如:(1)实验仪器。
用螺旋测微器测某金属丝的直径,示数如图1所示。
则该金属丝的直径为________mm 。
(2)数据分析。
打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点,纸带的一部分如图2示,B 、C 、D 为纸带上标出的连续3个计数点,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。
打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上。
则物体运动的加速度=a ___________2m /s (结果保留两位有效数字)。
(3)实验原理。
某同学用单摆测量重力加速度的大小,他测量摆线的长度l 和对应的周期T ,得到多组数据,作出了2l T -图像,如图3所示。
他认为根据图线可求得重力加速度2214πb g a a =-,则从理论上分析,他求得的重力加速度g ___________真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
请分析说明理由。
2.(2022·浙江温州·三模)(1)在“研究平抛运动”的实验中,为了测量小球平抛运动的初速度,采用如图甲所示的实验装置。
实验操作的主要步骤如下:a .将坐标纸用图钉固定在木板上,并将木板竖直固定;b .将斜槽安装在木板左端,调节斜槽末端轨道水平,同时将重锤线挂在水平轨道边缘;c .在斜槽上端一固定位置静止释放小球,同时记录抛出点位置O ,记录重锤线方向;d .小球从O点飞出后,撞到与木板平面垂直的竖直挡条上。
小球撞击挡条时,会在挡条上留下一个痕迹点。
用铅笔将痕迹点的投影点记录在坐标纸上;e.向右移动竖直挡条,从斜槽上相同的位置无初速度释放小球,小球撞击挡条后,再次将挡条上痕迹点的投影点记录在坐标纸上,重复以上操作;f .取下白纸,描绘平抛运动轨迹,研究轨迹的性质,求出小球平抛运动的初速度大小。
光的波动性作业1 光的干涉(1)一、选择题(每小题5分,共50分)1两只普通的白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为( )A.两只灯泡的亮度不同.B.灯光的波长太短.C.它们是非相干光源.D.电灯发出的光不稳定.答案:C2.关于杨氏双缝下涉,下列说法正确的是( )A.该实验证明光具有波动性.B.凡波峰与波谷相遇处必为暗条纹.C.凡由同一光源发出的两束光线叠加后,总能形成干涉图像.D.干涉条纹的间距与光波的波长成正比.答案:ABD3.分别用橙光和绿光做双缝干涉实验(实验中双缝间的距离以及缝到屏的距离保持不变),下列说法正确的是( )A.橙光相邻亮纹的间距比绿光小,因为橙光的频率比绿光小.B.橙光相邻亮纹的间距比绿光小,因为橙光的波长比绿光小.C.橙光相邻亮纹的间距比绿光大,因为橙光的频率比绿光大.D.橙光相邻亮纹的间距比绿光大,因为橙光的波长比绿光大.答案:D4.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( )①单缝S的作用是为了增加光的强度.②双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.③当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹.④当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时,产生中央亮条纹.A.①B.①②C.②④D.②③答案:D5某单色光由水中射入空气时,正确的情况是( )A.频率不变、波长变短、波速变小B.频率不变、波长变长,波速变大C.频率变大、波长变长、波速变大D.频率变小、波长不变、波速变小答案:B6.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差△x=0.6坤1若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是( )A.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹.B.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹.C.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹.D.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹.答案:AD7关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是( )A.用同一种单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹.B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍.C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍.D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍.答案:ABD8.在用A、B两平行狭缝作双缝干涉实验的装置中,屏上P点出现明条纹,那么双缝A和B到屏上P点的距离之差必为( )A.二分之一光波波长的奇数倍B.一个光波波长的奇数倍C.二分之一光波波长的偶数倍D.二分之一光波波长的整数倍答案:C9.从两支手电筒射出的光照到同一点上时,看不到干涉条纹这是因为( )A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源答案:D10一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹其原因是( )A.各色光的波K不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同.B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同.C.各色光的强度不同.D.各色光通过双缝的距离不同.答案:A二、填空题(每题5分,其10分)11.用单色光做双缝干涉实验时,双缝的作用是________;如果将入射光由红光变成紫光,则屏上干涉条纹变________;如果将双缝闯距减小,则屏上干涉条纹变________;如果将双缝到屏的距离变太,则屏上干涉条纹变_____.答案:提供相干光源,窄,宽,宽.12如图所示为杨氏双缝干涉示意图,小孔S1.、S2发出的光在像屏某处叠加时,如果光程差为________时就加强,形成明条纹如果光波波长是400mm,屏上O点与S1、S2距离差为1800nm,那么O处将是________条纹.答案:波长的整数倍,暗.三、计算题、论述题(共40分)13(8分)用单色光做双缝干涉实验,已知屏上一点P到双缝的路程差δ=1.5×10-6m,当单色光波长λ1=05μm时,P点将形成亮纹还是暗纹?若单色光波长λ2=O6μm呢?此时在中央亮纹和P点之间有几条暗纹?答案:亮,暗,两条14.(10分)一种红光在玻璃中的波长恰与一种绿光在真空中的波长相等.已知玻璃对红光的折射率是1.5,试求红光与绿光在真空中的波长之比及频率之比.答案:3:2,2:315.(10分)利用双缝干涉实验测量红光波长,已知双缝间距是O.5mm,缝到屏的距离是1m,数得300条暗条纹的总宽度是4.5mm,求此红光的波长.答案:752.5nm16.(12分)双缝干涉实验中,屏上一点P 到双缝的路程差是2.6x10-6m,若P 点是亮条纹,且在中央亮纹和P 点之间的亮纹不超过两条,光的波长可能是多少?若P 点是暗纹,从中央亮纹到P 点间还有一条亮纹,光的波长可能是多少?答案:m 106.26-⨯或6103.1-⨯m,61073.1-⨯m作业2 光的干涉(2)一、选择题(每小题6分,共84分)1.下列现象哪些是光的干涉造成的( )A.雨后天空出现的彩虹.B.隔着棱镜看到物体的边缘呈现的彩色.C.阳光下水面上油膜的彩色条纹.D.玻璃板的边缘处有时能看到彩色的光芒.答案:C2.薄膜干涉条纹产生的原因是( )A.薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加.B.同一束光线经薄膜前后两表面反射回来的光线相互叠加.C.入射到薄膜的光线和从薄膜反射回来的光线相互叠加.D.明条纹是波峰与波峰叠加而成,暗条纹是波谷与波谷叠加而成.答案:B 、3.关于照相机镜头表面的淡紫色薄膜,下面说法中正确的是( )A.它能增加各种入射光的反射效果.B.它对增加紫光的透射效果最佳.C.其厚度是绿光在空气中波长的1/4..D.其厚度是绿光在薄膜中波长的1/4.答案:D4.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光照射下形成( )A.明暗相间的水平干涉条纹.B.明暗相间的竖直干涉条纹.C.彩色的水平干涉条纹.D.彩色的竖直干涉条纹.答案:C5.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低.从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( )A.λ81 B.λ41 C.λ21 D.λ答案:B6以下说法正确的是( )A.肥皂泡上呈现彩色花纹是光的色散现象.B.肥皂泡上呈现彩色花纹是光的干涉现象.C.水面上的油膜呈现彩色花纹,是油膜上下表面反射光叠加的结果.D.水面上的油膜呈现彩色花纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果.答案:BC7观察皂膜干涉图样时,正确的观察方法是( )A.皂膜水平放置,从上往下看.B.皂膜水平放置,背对入射光方向看过去.C.皂膜竖直放置,背对入射光方向看过去.D.皂膜竖直放置,迎着入射光方向看过去.答案:C8.观察皂膜干涉图样时,若入射光是红光,看到的图样将是( )A.水平的彩色条纹B.竖直的明暗相间条纹C.水平的明暗相间条纹D竖直的彩色条纹答案:C9.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置,所用的单色光是用普通光源加滤光片产生的检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面答案:C10肥皂泡在阳光照射下,表面呈现彩色的条纹,这是由于( )A.肥皂泡起到了类似三棱镜的作用,使太阳光发生了色散.B.肥皂泡表面各部分分别反射不同的色光.C.太阳光在肥皂膜泡内、外表面反射的两束光产生了干涉.D.以上说法都不正确.答案:C11白光照射到肥皂膜上出现彩色条纹,这是由于( )A.白光经膜的前表面反射的光与后表面反射的光相互干涉的结果.B.白光经膜前后表面反射的光与入射光相互干涉的结果.C.白光经膜的后表面反射的光与入射光相互干涉的结果.D.白光经膜的后表面折射的光与前表面折射的光相互干涉的结果.答案:A12.光学镜头涂一层薄膜叫做增透膜,以下说法正确的是( )A.增透膜的作用是为了减少光的反射损失,增强透射光的强度.B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4.C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4.D.因为增透膜的厚度一般选为适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色.答案:ACD13表面有一层油膜的玻璃片,当阳光照射时,可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样,对这两种现象的说法,正确的是( )A.两者都是色散现象.B.两者都是干涉现象.C.前者是干涉现象,后者是色散现象.D.前者是色散现象,后者是干涉现象.答案:C14.取两块平玻璃板,合在一起用手捏紧,会从玻璃板上看到彩色条纹,这是光的干涉现象有关这一干涉的以下说法正确的是( )A.这是上、下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果.B.这是上面那块玻璃板的上、下两个表面的反射光干涉的结果.C.这是两玻璃板间的空气薄层上、下两表面反射光相干涉的结果.D.这是下面那块玻璃板的上、下两个表面的反射光相干涉的结果.答案:C15.MgF 2对空气的折射率为1.38,为了减少玻璃表面的反射,在透镜表面涂上一层MgF 2薄膜,使5500A 的入射光全部不被反射,则此增透膜的厚度应为( )A.1000AB.1375AC.2750AD.5500A答案:A二、计算题(共16分)16.如果光的频率为ν,则照相机的增透膜的最小厚度为多少?(v 表示介质中的光速)答案:ν4v D = 作业3 光的衍射一、选择题(每小题5分,共60分)1对衍射现象的下述定性分析中,不正确的是( )A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象.B.衍射花纹图样是光波互相叠加的结果.C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据.D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论答案:D2.下列现象哪些是光的衍射产生的( )A.著名的泊松亮斑.B.阳光下茂密树阴下地面上的圆形亮斑.C.光照到细金属丝后在其后面屏上的阴影中间出现亮线.D.阳光经凸透镜后形成的亮斑.答案:AC3.在一次观察光衍射的实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样.那么障碍物应是(黑线为暗纹)( )A.很小的不透明的圆板.B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板.C.很大的不透明的圆板.D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板.答案:D4.点光源照射到一个障碍物,在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清,产生的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的干涉D.光的衍射答案:D5.关于衍射的下列说法中正确的是( )A.衍射现象中衍射花样的明暗条纹的出现是光干涉的结果.B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象.C.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实.D.一切波都可以产生衍射.答案:AB6.把两支笔杆并在一起构成一个狭缝,使狭缝距离图甲约为30cm,并与图甲中的横线平行,眼睛紧靠狭缝,看到的图样是下列各图中的( )答案:C7一束平行单色光,通过双缝后,在屏上得到明暗相间的条纹,则( )A.相邻的明条纹或暗条纹的间距不等.B.将双缝中某一缝挡住,则屏上一切条纹将消失,而出现一亮点.C.将双缝中某一缝挡住,屏上出现间距不等的明、暗条纹.D.将双缝中某一缝挡住,则屏上条纹与原来一样,只是亮度减半.答案:C8.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,正确的是( )A.双缝下涉条纹是等间距的明暗相间的条纹.B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹.C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹.D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹.答案:AB9关于光的干涉和衍射现象,下面各种说法中正确的是( )A.光的干涉和衍射是相同的物理过程,只是干涉图样和衍射图样不同.B.光的干涉只能用双缝,而光的衍射只能用单缝.C.在双缝干涉过程中,也有衍射现象存在.D.单缝衍射过程中也存在着干涉现象.答案:CD10.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列哪些说法是正确的( )A.缝越窄.衍射现象越显著.B.缝越宽,衍射现象越显著.C.照射光的波长越长,衍射现象越显著.D.照射光的频率越高,衍射现象越显著.答案:AC11.下列关于光的干涉和衍射的叙述中正确的是( )A.光的干涉和衍射都遵循光波的叠加原理.B.光的干涉呈黑白间隔条纹.C.光的衍射呈彩色条纹.D.光的干涉遵循光波叠加原理,光的衍射不遵循这一原理.答案:AB12.下列哪些现象是光的衍射产生的( )A.阳光下茂密的树阴下地面上的圆形亮斑.B.泊松亮斑.C.点光源照到不透明物体上,在物体背后的光屏上形成的阴影的边缘部分模糊不清.D.透过树叶的缝隙观看太阳产生的光环.答案:BCD二、填空题(每题5分,共15分)13将个大的不透明障碍板中的正三角形扎从边长10cmn逐渐减小到零,让阳光从孔中通过在障碍板后面暗箱中的白屏上看到的现象是________________________.(要求按顺序填写)答案:与孔相同的亮斑,太阳的小孔成像,衍射图像,一片黑暗14.右图是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯线光源__________时所拍下的四张照片,这四张照片表明了光通过单狭缝后形成的图样.从照片(1)到(4)的图样分析可知,游标卡尺两测脚间的宽度是由____________变____________的;照片(4)中间条纹的颜色应是____色.答案:衍射,大,小,彩15.用单色光做双缝干涉实验时,双缝的作用是____________;如果将入射光由红光变紫光,则屏上干涉条纹变____________,如果用黑纸挡住一条缝,那么屏上将看到光的____________图像.答案:提供相干光源,窄,衍射.三、计算题、说明题(共25分)16.(12分)用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象?(1)小孔的直径为1cm;(2)小孔的直径为1mm;(3)小孔的直径为O.5μm答案:略17.(13分)某色光在某种液体中的传播速度为1.5×108m/s,波长为250nm求:(1)此液体的折射率;(2)此色光从液体射入空气时,产生全反射的临界角;(3)此色光在空气中能产生明显衍射时小孔的孔径是多少微米?答案:(1)n=2,(2)30°,(3)0.5μm作业4 光的电磁说光的偏振一、选择题(每小题4分,共40分)1对于光的偏振,以下认识哪些是止确的( )A.振动方向只在某一个平面内的光是偏振光.B.从电灯等光源直接发出的光本身就是偏振光.C.转动偏振片去看电灯光.看到透射光亮度无变化.说明透射光不是偏振光.D.光的偏振现象使人们认识到光是一种横波.答案:AD2.认为光波和无线电波都是电磁波的理由以下几方面,其中不正确的是( )A.真空中传播速度相同.B.都不需要介质传播.C.都能发生反射、衍射、折射等现象.D.都是由振荡电路中自由电子的运动产生的.答案:D3下面说法正确的是( )A.光的电磁说不仅说明光具有波动性,同时也说明了光的物质性.B.光与电磁波传播的速度永远相同.C.光的电磁本性说明.在相同条件下凡是电磁波能发生的现象,光也一定能发生.D.光这种电磁波与无线电波只是在很多性质上相同,还有本质的差别.答案:A4.对红外线的作用和来源正确的叙述是( )A.一切物体都在不停地辐射红外线.B.红外线有很强的荧光效应.C.红外线最显著的作用是热作用.D.红外线容易穿过云雾烟尘.答案:ACD5根据电磁波谱,下列各种电磁波范围互相交错重叠,且波长顺序由短到长排列的是( )A.微波、红外线、紫外线B.γ射线、x射线、紫外线C.紫外线、红外线、无线电波D.紫外线、X射线、γ射线答案:B6.关于γ射线和X射线,以下说法正确的是( )A.都是波长极短、频率很高的电磁波.B.都是原子的内层电子受激发后产生的.C.都是原子核受激发后产生的.D.γ射线和x射线是波长很长的电磁波.答案:A7关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是( )A.太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱.B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱.C.进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能用连续光谱.D.我们观察月亮射来的光谱,可以鉴定月亮的化学组成.答案:BC8.各种电磁波产生的机理不同,下面给出的几组电磁波中,哪一组中的电磁波都是由原子外层电子受激发后产生的( )A.红光、紫光、伦琴射线B.微波、红外线、紫光、紫外线C.无线电波、微波、红外线D.黄光、绿光、紫光答案:D9.一种电磁波入射到半径为1m的孔上可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱的区域是( )A.γ射线B.可见光C.无线电波D.紫外线答案:C10电视机、空调机等许多家用电器都配有遥控器,用它产生的光能方便地控制用电器的使用;验钞机发出的光能使钞票上荧光物质发光.对于它们发出的光线,下列说法中正确的是( )A.遥控器、验钞机发出的光部是红外线.B.遥控器、验钞机发出的光都是紫外线.C.验钞机发出的光都是红外线,遥控器发出的光是紫外线.D.验钞机发出的光是紫外线,遥控器发出的光是红外线.答案:D二、填空题(每题5分,共15分)11.光和无线电波都是___________波,它们在真空中的传播速度都等于________m /s,且传播时可以不依赖________,首先提出光是一种电磁波的科学家是________.答案:电磁,8103⨯,介质,麦克斯韦12.各种电磁波产生的机理不同,无线电波是由________________产生的,红外线、可见光、紫外线是由________产生的;x 射线是由________产生的;γ射线则是由________产生的.答案:震荡电路中自由电子周期性运动;原子外层电子受激发;原子内层电子受激发;原子核受激发.13.电灯S 发出的光a 穿过偏振片A 后变为光b(如图所示),又穿过偏振片B 而被P 处眼睛看到,则其中光b 是________(填“自然光”或“偏振光”);若人眼此时看到透过B 的光最强,则将B 转过________.角度时,人眼看到的光最弱. 答案:偏振光;90°三、计算题(共45分)14.(6分)当戴上偏振片眼镜观察水面时,能够清楚地看到水中的游鱼,试解释其中的道理从水而反射的光对人眼产生干扰,使人不能清楚看清水池中的东西,从水面反射的光中包含很多偏振光,偏振片眼镜可以不让这些偏振光进入眼睛,则水池内部的情景可以清楚地被观察到.答案:略15.(7分)当入射角i 与折射角γ,之和恰为90°时,从介质界面反射的光便成为偏振光.在折射率为1.5的玻璃表面要使反射光成为偏振光,光线的入射角应为多少?答案:56.3°16.(10分)伦琴射线的频率范围是3×1016~3×1020Hz,在真空中,伦琴射线的波长范围应该是多少?答案:1210-~810-m 17.(10分)紫光在真空中的波长与绿光在水中的波长相等,水对绿光的折射率为4/3,则紫光的频率与绿光的频率之比是多少?答案:4:318.(12分)频率为5×1014Hz 的黄光,从空气中射入折射率为号的水中,求:(1)黄光在水中的速度:(2)黄光从空中进入水中,波长改变了多少?答案:(1)81025.2⨯m/s(2)减小7105.1-⨯m 作业5 激光一、选择题(每小题6分,共42分)1下列说法正确的是( )A.激光是自然光被放大而产生的.B.激光是原子受激发射而得到加强的光.C.激光只是比普通光能量大.D.激光的传播速度比普通光大.答案:B2.下列说法正确的是( )A.激光可用于测距.B.激光能量十分集中,可用以加工金属或非金属材料.C.外科研制一种新型“激光刀”有效减少细菌的感染.D.激光用于全息照相.有独特优点.答案:ABCD3.利用激光很容易实现光的干涉.这是因为( )A.激光的亮度高B.激光的方向性好.C.激光光束中光子的频率、初相、偏振方向几乎相同.D.激光的能量集中.答案:C4下列应用激光的事例中错误的是( )A.利用激光进行长距离精确测量.B.利用激光进行通信.C.利用激光进行室内照明.D.利用激光加工坚硬材料.答案:C5.以下哪些说法是正确的( )①光的偏振现象说明光是电磁波.②紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的.③泊松亮斑是一种光的衍射现象.④原子的自发辐射而得到加强的光是激光.A.③B.②③C .①②③④D.①②③答案:B6一激光器发光功率为P,发出的激光在折射率为n 的介质中波长为λ,c 表示光在真空中的速度,h 表示普朗克恒量,下列说法中正确的是( )A.该光在真空中的波长为n λ.B.该光的频率为c/λ.C.该激光器在t 时间内辐射的光子数为hc Pt λ. D.该光的频率为λn c . 答案:AD7.纳米科技是跨世纪新科技,将激光束的宽度聚集到纳米级范围内可恢复人体已损坏的器官,对DNA 分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的( )A.单色性.B.方向性.C.高能量.D.偏振性.答案:BC二、填空题(每题6分,共18分)8.激光是由于________的光,光源在极短时间内辐射出________等所有特征完全相同的光子,这种光就称为激光. 答案:原子受激发得到加强;频率,发射方向,初相和发射方向.9.普通光源是大量原子________发光,而激光器中发出的是________的光,它具有一系列不同于普通光源的性质. 答案:自发辐射,受激辐射10、激光具有________、________、________、________特殊性质.答案:方向性好,亮度高,相干性好,单色性好.三、计算题、说明题(共40分)11.(10分)列举激光的应用,并想像激光在我们生活中还可以有哪些应用?答案:利用激光的特性,激光被应用于激光通信、测距、定向、激光加工、雷达、医学、显微光谱分析、全息等.12.(14分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有一红宝石激光器,发射功率为p=10×1010w,所发射的每个光脉冲持续的时间△t 为1.0×1O -11s,波长λ为6934nm,问每列光脉冲的长度L 是多少?其中含有的光子数n 是多少?答案:3103-⨯m,17105.3⨯个13.(16分)一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率P=1000w,出射的光束截面积S=1.00mm 2试问当该光束垂直射到一物体平面上时,可能产生的光压的最大值为多?已知对于波长为λ的光束,其每一个光予的动量为p=h/λ.(h 为普朗克常量)答案:6.67Pa 作业6 单元训练卷一、选择题(每小题4分,共44分)1.下列哪些现象属于光的干涉( )A.阳光透过棱镜在墙壁上形成的彩条.B.雨后天空中出现的彩虹.C.阳光下水面上油膜的彩色条纹.D.透过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒.答案:C2.太阳连续光谱中有许多暗线,它们对应善某些元素的特征谱线产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素.B.太阳内部缺少相应的元素.C.太阳表面大气层中存在着相应的元素.D.太阳内部存在着相应的元素.答案:C3.认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面,不正确的理由是( )A.在真空中的传播速度相同.B.都能发生反射、衍射、折射等现象.C.传播都不依靠别的介质.D.都是由振荡电路中的自由电子的运动产生的.答案:D4.在双缝干涉实验中,若在屏与狭缝之间紧靠下面一条狭缝处加上一块厚的小玻璃、.在屏上出现的干涉条纹位置,跟不加玻璃时的相应的这些干涉条纹位置相比较,则( )A 相同B.上移C 下移D.转过90°答案:C5.在双缝干涉实验中,以下说法正确的是( )A.把入射光由黄光变为紫光,相邻两明条纹的距离变窄.B.若把双缝中的一条缝遮住,屏上出现一条亮线.C.若使屏远离双缝,干涉条纹间距离变宽.D.若将入射光改为白光,屏上将出现彩色条纹.答案:ACD6.高墙外的人对墙喊话,墙里的人只能听到声音,但看不见人这是由于( )A.光波是电磁波,而声波是机械波.B.光波是横波,而声波是纵波.。
高中物理复习实验知识点专题讲解用油膜法估测分子的大小一、实验目的1.估测油酸分子的大小。
2.学会间接测量微观量的原理和方法。
二、实验原理利用油酸的酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜(如图1所示),将油酸分子看做球形,测出一定体积(图1)油酸溶液在水面上形成的油膜面积,用d=V/S计算出油膜的厚度,其中V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积,S为油膜面积.这个厚度就近似等于油酸分子的直径.三、实验器材清水、盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔。
【实验步骤】1.用滴管(或注射器)将油酸酒精溶液滴入量筒.数出每毫升油酸酒精溶液的滴数,算出每滴液滴体积的平均值.2.把洗干净的浅盘水平放置,倒入约2 cm深的水.用纱网(或粉扑)将适量的痱子粉(或石膏粉)轻轻洒在水面上.3.用滴管 (滴管距离水面约1 cm)将一滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央,待油膜形状稳定后.在浅盘上盖上透明塑料盖板,用彩色水笔在透明塑料盖板上描出油膜的边缘轮廓.4.数出透明塑料盖板上所描出的油膜边缘轮廓线内含有的方格数,(数方格时,不足半个格的舍去,多于半格的算1个格),估测出油膜的面积,估算油酸分子的直径.5.清洗浅盘,擦去透明塑料盖板上的油膜轮廓线,重复做2次至3次实验.【误差分析】1.油酸酒精溶液配制后长时间放置,溶液的浓度容易改变,会给实验带来较大误差.2.利用小格子数计算轮廓面积时,轮廓的不规则性容易带来计算误差.为减小误差,不足半个格子的舍去,多于半个格子的算一个.方格边长的单位越小,计算出的面积越精确.3.测量量筒内溶液增加1 mL的滴数时,注意正确的观察方法.4.油膜形状的画线误差.【注意事项】1.实验前,必须将所有的实验用具擦洗干净 .实验时,吸取油酸、酒精和溶液的移液管要分别专用,不能混用,否则会增大实验误差.2.痱子粉和油酸的用量都不可太大,否则不易成功.3.油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜,不宜长时间放置.4.浅盘中的水离盘口面的距离应较小,并要水平放置,以便准确地画出薄膜的形状,画线时视线应与板面垂直.5.油酸在水面上形成油膜时先扩散后收缩,要在稳定后再画轮廓.扩散后又收缩的原因有两个:一是水面受液滴冲击凹陷后又恢复;二是酒精挥发后,油膜回缩.6.滴油酸酒精溶液的滴口应在离水面1 cm之内,否则油膜难于形成.7.因为水和油酸都是无色透明的液体,所以要用痱子粉来显示油膜的边界.注意要从盘的中央加痱子粉.由于加粉后水的表面张力系数变小,水将粉粒拉开,同时粉粒之间又存在着排斥作用,粉会自动扩散至均匀.这样做,比将粉撒在水面上的实验效果要好;撒痱子粉后,不要再触动盘中的水.8.当重做实验时,水从盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸.为防止影响下次实验时油酸的扩散和油膜面积的测量,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去,再用清水冲洗,这样可保持盘的清洁.9.本实验只要求估算分子的大小,实验结果数量级符合要求即可.基础练习:【例1】“用油膜法估测油酸分子的大小”实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为 0.1 mL 的量筒、盛有适量清水的45×50 cm 2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸.(1)下面是实验步骤,请填写所缺的步骤CA.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数NB.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止.记下滴入的滴数nC.__________________________________________D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1 cm 的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积S(2)用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的直径大小___________(单位:cm).【解析】 (1)将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.(2)1滴油酸溶液中含有的油酸体积为0.05%mL N ,向浅盘中共滴入油酸的体积30.05%cm ,n V N= 所以单个油酸分子的直径为0.05%.V n d S NS == 【答案】 (1)见解析 (2)0.05%n NS2.某学生在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于 ( )A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量酒精C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1 mL 的溶液的滴数多计了10滴【答案】AC3.用油膜法粗测分子直径实验的科学依据是( )A.将油膜看成单分子油膜B.不考虑各油酸分子间的间隙C.考虑了各油酸分子间的间隙D.将油膜分子看成球形【答案】ABD【解析】用油膜法粗测分子直径.此实验的原理是将一滴油酸(体积为V),滴入水中使之形成一层单分子油膜,成为一个单层排列的球形体.显然,球形体的直径即为单分子油膜的厚度d.假设单分子油膜面积为S,必然有.V所以,用油膜法粗测分子直径实验的dS科学依据是A、 B、D.4.在用油膜法测量分子的大小的实验中,下列说法正确的是 ( )A.油酸可以用汽油代替,因为汽油也不溶入水而能溶入酒精B.可以直接用量筒量取一定的油酸酒精溶液倒在水盘中C.可以用汽油代替酒精,因为油酸能溶入汽油D.不溶入水的各种油不一定能在较短时间内在水面上形成单分子油膜【答案】 D5.下列步骤中错误的是_________.(1)用酒精稀释油酸来配置油酸酒精溶液,油酸和溶液的比是1∶200.(2)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内油酸酒精溶液的体积V和滴入的油酸酒精溶液的滴数N,反复试验三次,最后取平均滴数.则一滴油酸酒精溶液的体积为V1=V/N.(3)将水倒入塑料浅盘,水深约1 cm~2 cm,或达盘深的一半即可.(4)将石膏粉(或痱子粉)均匀的撒在水面上,目的为了便于看清油膜.(5)用注射器(或滴管)吸取配好的油酸酒精溶液并在浅盘中央水面上方1 cm内,滴一滴稀释的油酸溶液.(6)将有机玻璃迅速盖在浅盘上,并用水彩笔在有机玻璃板上描绘出油酸薄膜的轮廓图.(7)将有机玻璃放在坐标纸上,计算出油酸薄膜的面积S,求面积时以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位,计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个.(8)根据d=V1/S即可计算出油酸薄膜的厚度,即油酸分子的大小.(9)清理好有机玻璃及浅盘,使表面没有油酸残留,将仪器整理好、归位.(10)处理实验数据,填好记录表.【解析】(6)有错,待油酸膜形状稳定后,将玻璃板轻放在浅盘上,等待油膜面积不再变化后再用水彩笔描出油膜轮廓;(8)有错,应用1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积计算.【答案】 (6)(8)6.(2011上海)【题号:3200001756】在“用单分子油膜估测分子大小”实验中,(1)某同学操作步骤如下:①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定;④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积. 改正其中的错误:________(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3mL,其形成的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为________m.7.在“用单分子油膜估测分子大小”实验中:(1)某同学操作步骤如下:①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定; ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积。
高中物理实验专题复习 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-高中物理实验专题复习1、探究弹力和弹簧伸长的关系[实验目的]探究弹力和弹簧伸长的关系[实验器材]铁架台、弹簧、刻度尺、质量已知且相等的钩码若干。
[实验步骤]1、将弹簧挂在铁架台上,用刻度尺量出弹簧的自然长度L。
2、在弹簧下端挂质量为m1的钩码,量出此时弹簧的长度L1,记录m1和L1,填入表中。
3、改变所挂钩码的质量,测出对应的弹簧长度,记录所挂钩码的质量m2,m3,m4,m 5和相对应的弹簧长度L2,L3,L4,L5,并求出每次弹簧伸长量x1,x2,x3,x4,x5。
4、用作图法或计算法分析数据。
实验记录:弹簧原长L= m5m5=F5=L5=X5=实验结论:在误差范围内弹簧弹力与弹簧伸长量成正比[注意事项]1、用弹簧进行实验时一定要在弹性限度内。
2、测量长度时要多次测量求平均值。
2、验证力的平行四边形定则[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。
[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即:使橡皮条在某一方向伸长一定的长度),看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等,如果在实验误差允许范围内相等,就验证了力的平行四边形定则。
[实验器材]木板一块,白纸,图钉若干,橡皮条一段,细绳,弹簧秤两个,三角板,刻度尺,量角器。
[实验步骤]1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。
2.把方木板平方在水平面上,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两条细绳套结在橡皮条的另一端。
3.用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示)。
4.用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数。
在白纸上按比例作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根椐平行四边形定则求出合力F。
5.只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。
按同样的比例用刻度尺从O点起做出这个弹簧秤的拉力F'的图示。
6.比较F'与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。
7.改变两个分力F1和F2的大小和夹角。
再重复实验两次,比较每次的F与F'是否在实验误差允许的范围内相等。
[注意事项]1.用弹簧秤测拉力时,应使拉力沿弹簧秤的轴线方向,橡皮条、弹簧秤和细绳套应位于与纸面平行的同一平面内。
2.同一次实验中,橡皮条拉长后的结点位置O必须保持不变。
3、研究匀变速直线运动一、实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理设物体做匀加速直线运动,加速度是a,在各个连续相等的时间T里的位移分别是s 1、s2、s3……则有△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=……=aT2由上式还可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=……=3aT2可见,测出各段位移s1、s2……即可求出21413Tssa-=22523Tssa-=……再算出a1、a2……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
三、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳。
四、实验步骤(1)如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面。
把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。
把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。
换上新纸带,重复实验三次。
(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。
为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=×5=。
在选好的开始点下面标明A,在第六点下面标明B,在第十一点下面标明C,在第十六点下面标明D,……,点A、B、C、D……叫做计数点,如图所示。
两个相邻计数点间的距离分别是s 1、s2、s3……(5)测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度,把测量结果填入下表1中。
(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。
注意:T=。
求出a1、a2、a3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。
把计算的结果填入下表1中小车做匀变速直线运动的加速度a= 表1 计算小车的加速度a= T=[注意事项]1.打点计时器使用交流电源2.纸带打完后及时断开电源。
3.小车的加速度应适当大一些,以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7~8个计数点为宜。
4.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔4个轨迹点选1个计数点,选取的记数点不少于6个。
5.不要分段测量各段位移,可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离,读数时应估读到毫米的下一位。
4、验证牛顿第二定律[实验目的]验证牛顿第二定律。
[实验原理]1.如图所示装置,保持小车质量不变,改变小桶内砂的质量,从而改变细线对小车的牵引力,测出小车的对应加速度,作出加速度和力的关系图线,验证加速度是否与外力成正比。
2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量,测出小车的对应加速度,作出加速度和质量倒数的关系图线,验证加速度是否与质量成反比。
[实验器材]小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫木,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。
[实验步骤]1.用天平测出小车和小桶的质量M 和M',把数据记录下来。
2.按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。
3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫木,反复移动垫木的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。
4.在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量m 和m'记录下来。
把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,先接通电源,后放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。
5.保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。
6.算出每条纸带对应的加速度的值。
7.用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示作用力,即砂和桶的总重力(M'+m')g ,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。
若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象质量不变时其加速度与它所受作用力成正比。
8.保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a ,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数mM 1 ,在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线,若图线为一条过原点的直线,就证明了研究对象所受作用力不变时其加速度与它的质量成反比。
[注意事项]1。
(沙和沙桶的总质量远 1.沙和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的10远小于小车)2.在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。
用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。
3.作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去。
5、探究动能定理[实验目的]探究动能定理[实验原理]当重物在空中自由下落时,重力对物体做功,物体的动能增加,让重锤带着纸带下落,利用打点计时器记录它的运动情况分析纸带的点迹分布,可以计算出纸带上某点的瞬时速度及对应的动能。
[实验器材]打点计时器、纸带、重锤、铁架台、钩码、夹子、刻度尺、低压交流电源(选择电磁打点计时器所需)、导线。
[实验步骤]1、按图所示,用铁架台将打点计时器竖直固定,连接好电路,放在桌子边缘。
2、用夹子将重锤、纸带相连,将纸带穿过限位孔。
3、竖直提起纸带的上端,使重锤静止在靠近打点计时器的地方。
4、先接通电源,后松开纸带,让重锤自由下落。
5、换用不同的纸带,重复上诉步骤2,3,4.6、在重锤上再挂上数目不等的钩码,重复上诉步骤2,3,4,5.7、选择纸带上点击清晰部分进行测量。
从某点开始标上0,1,2,……,n,用刻度尺测量各点到O点的距离d1,d2,……dn,选择其中相隔较远的两点,计算通过该两点时的瞬时速度v0,v1,以及这两点之间的距离h。
8、比较动能的增加量及重力做功的大小。
实验记录:[注意事项]1、安装打点计时器时,必须要竖直架稳,使限位孔与纸带在同一竖直平面内,以减小重锤下落时纸带受到的阻力。
2、选择电火花计时器时,纸带受到的阻力要小些,所以条件允许时,应选用电火花计时器。
3、先接通电源,让打点计时器可以正常工作后再放开纸带让重锤下落。
4、为减小长度测量的偶然误差的影响,每一个测量点的位置均在一次测量中测其到第一个点的距离来确定。
6、验证机械能守恒定律[实验目的]验证机械能守恒定律。
[实验原理]当物体自由下落时,只有重力做功,物体的重力势能和动能互相转化,机械能守恒。
若某一时刻物体下落的瞬时速度为v ,下落高度为h ,则应有:mgh=21mv 2,借助打点计时器,测出重物某时刻的下落高度h 和该时刻的瞬时速度v ,即可验证机械能是否守恒,实验装置如图所示。
测定第n 点的瞬时速度的方法是:测出第n 点的相邻前、后两段相等时间T 内下落的距离s n 和s n+1,由公式v n =T2s s 1n n ++,或由v n =Td d n n 211-+-算出,如图所示。
[[实验步骤]1.按如图装置把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2.把纸带的一端在重锤上用夹子固定好,另一端穿过计时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3.接通电源,松开纸带,让重锤自由下落。
4.重复几次,得到3~5条打好点的纸带。
5.在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm,且点迹清晰一条纸带,在起始点标上0,以后各依次标上1,2,3……,用刻度尺测出对应下落高度h1、h 2、h3……。
6.应用公式vn =T2hh1n1n-+-计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。
7.计算各点对应的势能减少量mghn 和动能的增加量21mvn2,进行比较。
[注意项事]1.打点计时器安装时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力。