資源簡(jiǎn)介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)專題38 物理實(shí)驗(yàn)(三)課標(biāo)要求 知識(shí)要點(diǎn) 命題推斷1、理解和掌握測(cè)量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 2、理解和掌握用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 3、理解和掌握驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 4、理解和掌握用油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 5、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新,做出同類探究。 實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定玻璃的折射率 實(shí)驗(yàn)9 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)10 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 實(shí)驗(yàn)11 用油膜法估測(cè)分子的大小 題型:實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定玻璃的折射率1.實(shí)驗(yàn)原理如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示,當(dāng)光線AO1以一定的入射角θ1穿過(guò)兩面平行的玻璃磚時(shí),通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€AO1對(duì)應(yīng)的出射光線O2B,從而求出折射光線O1O2和折射角θ2,再根據(jù)n=或n=算出玻璃的折射率.2.實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用圖釘把白紙固定在木板上.(2)在白紙上畫(huà)一條直線aa′,并取aa′上的一點(diǎn)O為入射點(diǎn),作過(guò)O點(diǎn)的法線NN′.(3)畫(huà)出線段AO作為入射光線,并在AO上插上P1、P2兩根大頭針.(4)在白紙上放上玻璃磚,使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與直線aa′對(duì)齊,并畫(huà)出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線bb′.(5)眼睛在bb′的一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向,使P1的像被P2的像擋住,然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,再插上P4,使P4擋住P3和P1、P2的像.(6)移去玻璃磚,拔去大頭針,由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點(diǎn)O′,連接O、O′得線段OO′.(7)用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.(8)改變?nèi)肷浣牵貜?fù)實(shí)驗(yàn),算出不同入射角時(shí)的,并取平均值.4.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)計(jì)算法:用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角時(shí)的,并取平均值.(2)作sinθ1-sinθ2圖象:改變不同的入射角θ1,測(cè)出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2圖象,由n=可知圖象應(yīng)為直線,如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示,其斜率為折射率.(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2,計(jì)算折射率n.以入射點(diǎn)O為圓心,以一定的長(zhǎng)度R為半徑畫(huà)圓,交入射光線OA于E點(diǎn),交折射光線OO′于E′點(diǎn),過(guò)E作NN′的垂線EH,過(guò)E′作NN′的垂線E′H′.如實(shí)驗(yàn)原理圖丙所示,sinθ1=,sinθ2=,OE=OE′=R,則n==.只要用刻度尺量出EH、E′H′的長(zhǎng)度就可以求出n.5.注意事項(xiàng)(1)用手拿玻璃磚時(shí),手只能接觸玻璃磚的毛面或棱,不能觸摸光潔的光學(xué)面,嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子畫(huà)玻璃磚的另一邊bb′.(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃磚在紙上的位置不可移動(dòng).(3)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上,且玻璃磚每?jī)擅洞箢^針P1與P2間、P3與P4間的距離應(yīng)大一點(diǎn),以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差.(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過(guò)小,否則會(huì)使測(cè)量誤差過(guò)大,也不宜過(guò)大,否則在bb′一側(cè)將看不到P1、P2的像.實(shí)驗(yàn)9 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)一、實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭組成),另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺.1.相鄰兩條亮條紋的間距Δx與入射光波長(zhǎng)λ,雙縫S1、S2的間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關(guān)系式為Δx=λ.2.測(cè)量頭的構(gòu)造及使用如圖甲所示,測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,分劃板會(huì)向左右移動(dòng),測(cè)量時(shí),應(yīng)使分劃板中心刻度對(duì)齊條紋的中心,如圖乙,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù). 甲 乙兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離.實(shí)際測(cè)量時(shí),要測(cè)出n條亮紋(暗紋)的寬度,設(shè)為a,那么Δx=.二、實(shí)驗(yàn)步驟1.觀察干涉條紋(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如圖所示.(2)接好光源,打開(kāi)開(kāi)關(guān),使燈絲正常發(fā)光.(3)調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏.(4)安裝雙縫和單縫,中心大致位于遮光筒的軸線上,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距約5~10 cm,這時(shí),可觀察白光的干涉條紋.(5)在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.2.測(cè)定單色光的波長(zhǎng)(1)安裝測(cè)量頭,調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.(2)使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央,記下手輪上的讀數(shù)a1,將該條紋記為第1條亮紋;轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中央,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a2,將該條紋記為第n條亮紋.(3)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏的距離l(d是已知的).(4)重復(fù)測(cè)量.三、數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距Δx=.(2)波長(zhǎng)λ=Δx.(3)計(jì)算多組數(shù)據(jù),求λ的平均值.四、注意事項(xiàng)(1)雙縫干涉儀是比較精密的儀器,應(yīng)輕拿輕放,且注意保養(yǎng).(2)安裝時(shí),注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上,并使單縫、雙縫平行且間距適當(dāng).(3)光源燈絲最好為線狀燈絲,并與單縫平行且靠近.(4)照在光屏上的光很弱,主要原因是燈絲與單縫、雙縫,測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致;干涉條紋不清晰的一般原因是單縫與雙縫不平行所致,故應(yīng)正確調(diào)節(jié).五、誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差.(2)測(cè)條紋間距Δx帶來(lái)的誤差.①干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度;②誤認(rèn)為Δx為亮(暗)條紋的寬度;③分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心;④測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確,此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清.實(shí)驗(yàn)10 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中,測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前、后物體的速度v、v′,算出碰撞前的動(dòng)量p=m1v1+m2v2及碰撞后的動(dòng)量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后動(dòng)量是否守恒.2.實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫(xiě)紙、白紙等.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量,并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颍?br/>(2)按照實(shí)驗(yàn)原理圖甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端水平.(3)白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫(xiě)紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球,讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下,重復(fù)10次.用圓規(guī)畫(huà)盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端,讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下,使它們發(fā)生碰撞,重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次.用步驟(4)的方法,標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示.(6)連接ON,測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度.將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中.最后代入m1=m1+m2,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立.(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.4.?dāng)?shù)據(jù)處理驗(yàn)證表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′5.注意事項(xiàng)(1)前提條件保證碰撞是一維的,即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng),碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng).(2)利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn),入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量,即m1>m2,防止碰后m1被反彈實(shí)驗(yàn)11 用油膜法估測(cè)分子的大小1.實(shí)驗(yàn)器材盛水淺盤(pán)、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆.2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用稀酒精溶液及清水清洗淺盤(pán),充分洗去油污、粉塵,以免給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差.(2)配制油酸酒精溶液,取油酸1mL,注入500mL的容量瓶中,然后向容量瓶?jī)?nèi)注入酒精,直到液面達(dá)到500mL刻度線為止,搖動(dòng)容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液.(3)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時(shí)的滴數(shù)n.[來(lái)源:(4)根據(jù)V0=算出每滴油酸酒精溶液的體積V0.(5)向淺盤(pán)里倒入約2cm深的水,并將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上.(6)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上.(7)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤(pán)上,并將油酸膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上.(8)將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,算出油酸薄膜的面積S(求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)).(9)根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V,并代入公式d=算出油酸薄膜的厚度d.(10)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,多測(cè)幾次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即為油酸分子的大小.3.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小.當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開(kāi),其中的酒精溶于水,并很快揮發(fā),在水面上形成如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示形狀的一層純油酸薄膜.如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積,即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積,用S表示單分子油膜的面積,用d表示分子的直徑,如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示,則d=.4.?dāng)?shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù),完成以下表格內(nèi)容.實(shí)驗(yàn)次數(shù) 量筒內(nèi)增加1mL溶液時(shí)的滴數(shù) 輪廓內(nèi)的小格子數(shù) 輪廓面積S12實(shí)驗(yàn)次數(shù) 一滴純油酸的體積V 分子的大小(m) 平均值125.注意事項(xiàng)(1)注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi),當(dāng)針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開(kāi),這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致,不影響實(shí)驗(yàn)效果.(2)待測(cè)油酸薄膜擴(kuò)散后又會(huì)收縮,要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓.?dāng)U散后又收縮有兩個(gè)原因:①水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復(fù);②酒精揮發(fā)后液面收縮.(3)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí),將水從淺盤(pán)的一側(cè)邊緣倒出,在這側(cè)邊緣會(huì)殘留油酸,可用少量酒精清洗,并用脫脂棉擦去再用清水沖洗,這樣做可保持淺盤(pán)的清潔.(4)本實(shí)驗(yàn)只要求估測(cè)分子的大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級(jí)符合要求即可.(2024 思明區(qū)校級(jí)模擬)實(shí)驗(yàn)室有塊長(zhǎng)寬比為2:1的矩形玻璃磚,某同學(xué)準(zhǔn)備利用激光筆測(cè)量該玻璃磚的折射率。由于缺少標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量工具,該同學(xué)將紙張裁成和玻璃磚一樣大,通過(guò)對(duì)折產(chǎn)生折痕對(duì)紙張進(jìn)行等分,將紙張變?yōu)闇y(cè)量工具。(1)利用紙張折痕確定法線,調(diào)整激光筆的位置如圖1所示,入射點(diǎn)為O,出射點(diǎn)為P,可知入射角為 ;(2)如圖2所示,將紙張放在玻璃磚另一側(cè),對(duì)齊確定P點(diǎn)位置,可知玻璃磚的折射率n= ;(3)在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,下列方法最能有效減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 (單選,填選項(xiàng)序號(hào))。A.僅適當(dāng)增加紙張的等分折痕B.僅適當(dāng)減少紙張的等分折痕C.僅適當(dāng)減小光線的入射角(2024 黃州區(qū)校級(jí)二模)近年來(lái),對(duì)折射率為負(fù)值(n<0)的負(fù)折射率人工材料的研究備受關(guān)注。如圖甲所示,光從真空射入負(fù)折射率材料時(shí),入射角和折射角的大小關(guān)系仍然遵循折射定律,但折射角取負(fù)值。即折射光線和入射光線位于界面法線同側(cè)。某同學(xué)用圖乙所示裝置測(cè)量該材料對(duì)紅光的折射率,在空氣中(可視為真空)放置兩個(gè)完全相同的用負(fù)折射率材料制作的頂角為θ的直角三棱鏡A、B,在棱鏡B下方有一平行于下表面的光屏,兩棱鏡斜面平行且間距為d。一束紅色激光,從棱鏡A上的P點(diǎn)垂直入射。(1)該同學(xué)先在白紙上記錄兩平行斜邊位置,放上兩三棱鏡后,插針P1、P2的連線垂直于A上表面,若操作無(wú)誤,則在圖中下方的插針應(yīng)該是 。A.P3P6B.P3P8C.P5P6D.P7P8(2)若θ=30°,激光通過(guò)兩棱鏡后,打在光屏上的點(diǎn)偏離入射光線的水平距離為2d,該材料折射率n= 。(3)記錄棱鏡B的斜邊位置后,操作時(shí)不小心把棱鏡B往下方平移了少許距離(使兩棱鏡實(shí)際距離略大于d),則該材料折射率n的測(cè)量值的絕對(duì)值會(huì) 。(填“偏大”“不變”或者“偏小”)(2024 黃陂區(qū)校級(jí)一模)用如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量光的波長(zhǎng)。(1)上圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名稱依次是 。A.單縫、雙縫、毛玻璃屏、目鏡B.雙縫、單縫、毛玻璃屏、目鏡C.單縫、雙縫、目鏡、毛玻璃屏D.雙縫、單縫、目鏡、毛玻璃屏(2)在調(diào)節(jié)儀器時(shí)單縫和雙縫應(yīng)該相互 放置。(選填“垂直”或“平行”)(3)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50個(gè)分度。某同學(xué)調(diào)整手輪使測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)測(cè)量頭上游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.16mm;接著再同方向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊,此時(shí)測(cè)量頭上游標(biāo)卡尺如圖乙所示,則讀數(shù)為 mm。已知雙縫間距d=2.00×10﹣4m,測(cè)得雙縫到毛玻璃屏的距離L=0.800m,所測(cè)光的波長(zhǎng)λ= nm(保留三位有效數(shù)字)。(4)為減小誤差,該實(shí)驗(yàn)并未直接測(cè)量相鄰亮條紋間的距離Δx,而是先測(cè)量多個(gè)條紋的間距再求出Δx。下列實(shí)驗(yàn)采用了類似方法的有 。A.“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量B.“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中彈簧的形變量的測(cè)量C.“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中1滴油酸酒精溶液體積的測(cè)量(2024 五華區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)想要利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,他選用了縫間d=0.4mm的雙縫,并從儀器注明的規(guī)格得知,光屏與雙縫間的距離l=0.5m。接通電源,光源可正常工作,發(fā)出白光。(1)在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,a、b、c、d四個(gè)實(shí)驗(yàn)器材依次是 (填選項(xiàng)前的字母)。A.濾光片、單縫、雙縫、光屏B.單縫、濾光片、雙縫、光屏C.單縫、雙縫、濾光片、光屏(2)在第一次實(shí)驗(yàn)操作中,該同學(xué)從目鏡中看到了如圖乙所示的圖樣,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是 ,此情形下波長(zhǎng)的測(cè)量值 (填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值。(3)調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置,糾正上述錯(cuò)誤后,該同學(xué)使用紅色濾光片進(jìn)行了第二次實(shí)驗(yàn)操作,觀察到了明顯的與分劃板中心刻線平行的干涉條紋。該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置,使得分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中心(記作第一條亮紋),此時(shí)手輪示數(shù)為10.578mm。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心向右側(cè)移動(dòng)到第六條亮條紋的中心位置,手輪讀數(shù)如圖丙所示,此時(shí)手輪上的讀數(shù)為 mm,對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)為 m(保留兩位有效數(shù)字)。(4)該同學(xué)換用藍(lán)色濾光片后又進(jìn)行了第三次實(shí)驗(yàn),一切操作準(zhǔn)確無(wú)誤,光屏與雙縫之間的距離不變,則從目鏡中觀察到的條紋數(shù) (填“增多”、“不變”或“減少”)。(2024 邗江區(qū)模擬)小明利用如圖甲所示的碰撞實(shí)驗(yàn)器研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系,從而驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)為完成此實(shí)驗(yàn),以下提供的測(cè)量工具中,多余的是 。A.刻度尺B.天平C.秒表(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球直徑D,測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,D= mm。(3)下列說(shuō)法中正確的是 。A.入射小球A的質(zhì)量應(yīng)小于被碰小球B的質(zhì)量B.需要測(cè)量軌道末端到地面的高度C.入射小球每次必須從同一位置靜止釋放D.軌道末端可以不水平(4)圖甲中,點(diǎn)O是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓質(zhì)量為mA小球A多次從斜軌上S處?kù)o止釋放,找到其平均落點(diǎn)P;再把質(zhì)量為mB的小球B靜置于軌道末端,接著使小球A從S處?kù)o止釋放,在水平段末端與小球B相碰,多次實(shí)驗(yàn),找到小球A、B的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得距離OP、OM、ON,驗(yàn)證兩球相碰前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為 。(用題中物理量符號(hào)表示)(5)小明經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),在操作正確的情況下,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰后的總動(dòng)量總是大于碰前的總動(dòng)量,其原因可能有 。A.碰撞后小球B受到向右的摩擦力B.碰撞后軌道給小球B向右的沖量C.碰撞后小球A受到向左的摩擦力D.碰撞后軌道給小球A向左的沖量(2024 桃城區(qū)校級(jí)模擬)某實(shí)驗(yàn)小組研究滑軌末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒:金屬小球1、2的質(zhì)量分別為m1、m2(m1<m2),滑軌由傾斜軌道部分和水平軌道部分組成,右側(cè)斜面體頂端與水平軌道上表面等高,滑軌固定在桌面上;讓小球1從滑軌頂端由靜止滑下,落在斜面體上;將小球2置于滑軌末端,讓小球1再次從滑軌頂端由靜止滑下,碰后兩小球均落在斜面體上,已知M為小球1的落點(diǎn)位置,兩小球碰撞可看作彈性正碰,滑軌與小球之間的摩擦力可忽略,小球半徑較小。(1)下列說(shuō)法正確的有 。A.為完成實(shí)驗(yàn),需要測(cè)量小球1釋放點(diǎn)與水平軌道上表面的高度差hB.傾斜軌道和水平軌道應(yīng)平滑連接C.水平軌道右端與斜面體頂端應(yīng)使用圓弧平滑連接(2)N點(diǎn)是小球 的落點(diǎn)。(選填“1”、“2”)(3)將該實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像,得到兩小球自滑軌末端飛出后到達(dá)M、P、N的時(shí)間分別為tM、tP、tN,為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,需驗(yàn)證等式 。(用題中字母表示)(2024 浙江模擬)有同學(xué)完成“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)。(1)在實(shí)驗(yàn)中油酸體積占油酸酒精溶液總體積的比例最為合適的是 ;A.1:50B.1:500C.1:5000(2)由于沒(méi)有方格紙,該同學(xué)首先在一張透明膠片上描出油膜的輪廓,測(cè)量膠片的面積S0,并用高精度的電子天平稱量出整張膠片的質(zhì)量M,然后沿輪廓剪下對(duì)應(yīng)的油膜形狀的膠片,其質(zhì)量為m,則油膜的面積為 (用所給物理量符號(hào)來(lái)表示);(3)下列操作有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 。A.撒粉時(shí)要盡量厚一些,覆蓋整個(gè)淺盤(pán)B.滴油酸酒精溶液時(shí),針頭需遠(yuǎn)離液面C.滴油酸酒精溶液后需待油膜穩(wěn)定后再測(cè)其面積(2024 東城區(qū)一模)做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是 (填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟前的序號(hào))。a.往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤(pán)里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上b.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定c.將畫(huà)有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積,再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體積e.將玻璃板放在淺盤(pán)上,然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上(2)實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液每V1體積溶液中有純油酸體積V2,用注射器和量筒測(cè)得體積為V0的上述溶液有n滴,把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤(pán)中,待水面穩(wěn)定后,得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,如圖中每個(gè)小正方形格的邊長(zhǎng)為a,則油酸薄膜的面積S= ;可求得油酸分子的直徑為 (用V1、V2、V0、n、S表示)。(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大,可能是因?yàn)? 。A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格C.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒(méi)有充分展開(kāi)D.用注射器和量筒測(cè)V0體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴(2024 渝中區(qū)校級(jí)模擬)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,在白紙上放好玻璃磚,然后畫(huà)出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面aa’和bb’,如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,用“+”表示大頭針的位置,然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察,并依次插上大頭針P3和P4。(1)在插P3和P4時(shí),應(yīng)使P3擋住 (選填“P1”、“P2”、“P1和P2”、“P1或P2”)的像,使P4擋住 (選填“P2”、“P3”、“P3和P1、P2”、“P1、P2或P3”)的像。(2)用“插針?lè)ā闭页雠c入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線,以入射點(diǎn)O為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過(guò)A、B點(diǎn)作法線NN’的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖乙所示,則玻璃的折射率n= (用圖中線段的字母表示)。(3)為了進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確度,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理的改進(jìn)建議: 。(2024 沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一半圓形玻璃磚的折射率。他們先在平鋪的白紙上畫(huà)出半圓形玻璃磚的直徑ab和圓心O,過(guò)O點(diǎn)畫(huà)法線、并畫(huà)出一條入射光線cO,cO與法線的夾角為30°。將半圓形玻璃磚沿著直徑放好,緊貼b點(diǎn)放置與法線平行的光屏,如圖甲所示。現(xiàn)用一綠色激光筆沿著cO方向射入一束光.在光屏上的P點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)光斑。用刻度尺測(cè)出玻璃磚的半徑為R,OP=1.5R。(1)玻璃磚的折射率n= 。(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)(2)若改用紅色激光筆照射,其他條件不變,則光屏上的光斑會(huì)出現(xiàn)在 (選填“P點(diǎn)上方”“P點(diǎn)下方”或“P點(diǎn)”)。(3)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)不小心將玻璃磚向左下方平移,但入射光線仍能通過(guò)玻璃磚的圓心,如圖乙所示。在光屏上出現(xiàn)一個(gè)光斑,小組同學(xué)將此光斑仍記作P點(diǎn),并在白紙上連接O、P兩點(diǎn)作為出射光線,則此時(shí)測(cè)得的折射率 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。(2024 昆明一模)實(shí)驗(yàn)小組用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)光源正常發(fā)光,調(diào)節(jié)光路,在屏幕上觀察到明暗相間的條紋。據(jù)此回答下列問(wèn)題:(1)為了使屏幕上的干涉條紋間距變寬,可以采用的方法是 。A.將單縫向右移動(dòng)B.將紅色濾光片換為綠色濾光片C.換間距更小的雙縫(2)用紅色濾光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得雙縫到屏幕的距離為1.00m,雙縫之間的距離為0.30mm,第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,則相鄰兩條亮條紋中心的距離為 mm,紅光的波長(zhǎng)為 nm(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。(2024 廬陽(yáng)區(qū)校級(jí)模擬)利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,雙縫間距d=0.4mm,雙縫到光屏間的距離L=0.6m。實(shí)驗(yàn)時(shí),接通電源使光源正常發(fā)光,調(diào)整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)實(shí)驗(yàn)中,選用紅色濾光片測(cè)量紅光波長(zhǎng),當(dāng)分劃板的中心刻線與第3條亮條紋的中心對(duì)齊時(shí),手輪上讀數(shù)為8.995mm,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃線向一側(cè)移動(dòng),當(dāng)分劃板的中心刻線與第8條亮條紋的中心對(duì)齊時(shí),手輪上示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為 mm,由以上數(shù)據(jù)求得紅光的波長(zhǎng)為 m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(2)用單色光照射雙縫后,在目鏡中觀察到如圖3所示的情形。若其他操作無(wú)誤,想對(duì)圖中的情形進(jìn)行調(diào)整,則需要的操作是: (單選)。A.前后移動(dòng)透鏡B.左右撥動(dòng)撥桿C.其他不動(dòng),同步旋轉(zhuǎn)單縫和雙縫(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是 (多選)。A.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間距增大B.減小雙縫間距,干涉條紋間距減小C.若擋住雙縫中的一條縫,屏上也會(huì)有條紋D.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失(2024 蜀山區(qū)校級(jí)三模)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。小球A底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條,用懸線懸掛在O點(diǎn),光電門(mén)固定在O點(diǎn)正下方鐵架臺(tái)的托桿上,小球B放在豎直支撐桿上,桿下方懸掛一重錘,小球A(包含遮光條)和B的質(zhì)量用天平測(cè)出分別為mA、mB,拉起小球A一定角度后釋放,兩小球碰撞前瞬間,遮光條剛好通過(guò)光電門(mén),碰后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)而落地,小球A反彈右擺一定角度,計(jì)時(shí)器的兩次示數(shù)分別為t1、t2,小球B離地面的高度為h,小球B平拋的水平位移為x。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng),下列說(shuō)法正確的是 (填正確答案標(biāo)號(hào))。A.小球A的質(zhì)量要大于小球B的質(zhì)量B.要使小球A和小球B發(fā)生對(duì)心碰撞C.應(yīng)使小球A由靜止釋放(2)某次測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如下:d=0.3cm,h=0.8m,x=0.4m,t1=0.0010s,t2=0.0030s,重力加速度g取10m/s2,若小球A(包含遮光條)與小球B的質(zhì)量之比為mA:mB= ,則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證,根據(jù)數(shù)據(jù)可以得知小球A和小球B發(fā)生的碰撞是 (填“彈性”或“非彈性”)碰撞。(2024 香坊區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證兩小球在斜槽末端碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)時(shí),將斜槽固定在面上,斜槽末端距地面高度h=1.25m。安裝光電門(mén)于斜槽末端附近,調(diào)整光電門(mén)的高度,使激光發(fā)射點(diǎn)與球心高。已知:兩小球的質(zhì)量m1=40g,m2=80g,取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2。①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球1的直徑為1cm;②小球2靜止于斜槽末端,令小球1從斜槽上某一位置由靜止滑下。小球1通過(guò)光電門(mén)后,與小球2對(duì)心正碰。碰后小球1反彈,再次經(jīng)過(guò)光電門(mén),小球2水平拋出;③某次實(shí)驗(yàn),光電門(mén)測(cè)得小球1與小球2碰撞前后兩次遮光的時(shí)間分別為Δt1=2.0ms、Δt2=10.0ms,隨即取走小球1;④測(cè)得小球2拋出的水平位移為s=1.4m。(1)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求正確的是 ;A.小球1的質(zhì)量必須大于小球2的質(zhì)量B.斜槽軌道末端必須是水平的C.小球1、2的大小必須相同(2)規(guī)定向右為正方向,通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)碰前的動(dòng)量為 kg m/s,碰后的總動(dòng)量為 kg m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)在誤差允許的范圍內(nèi),兩小球碰撞過(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律。(3)多次改變小球1釋放的高度,將每次小球1先后遮光的時(shí)間Δt1、Δt2及小球2拋出的水平位移s記錄下來(lái),以s為橫坐標(biāo),以 (填“”或“”)為縱坐標(biāo),將繪制出一條正比例關(guān)系圖線。若圖線的斜率約為 m﹣1 s﹣1(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),也可以得出碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒的結(jié)論。(2023 凱里市校級(jí)三模)有兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),甲乙兩組同學(xué)分組探究:甲組:學(xué)生進(jìn)行“用油膜法測(cè)分子大小實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中痱子粉不能撒太多的主要原因是: ;甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確,成功形成單分子油膜,不過(guò)使用了一瓶久置在實(shí)驗(yàn)室中的油酸酒精溶液,則油酸分子直徑的測(cè)量值 (“偏大”、“不變”、“偏小”);乙組:學(xué)生利用如圖所示的壓強(qiáng)傳感器研究一定量的氣體在等溫變化中,壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生用手握住注射器,快速推拉活塞,結(jié)果p﹣V圖不為等溫變化應(yīng)該呈現(xiàn)的雙曲線,其主要原因是: ;發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,在正確操作下為了研究方便,乙組制作了圖,若實(shí)驗(yàn)中注射器發(fā)生漏氣,則的斜率將 (“變大”、“不變”、“變小”)。(2023 西城區(qū)校級(jí)三模)(1)某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí),光源正常發(fā)光,調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。①將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示;然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊,記下此時(shí)如圖乙所示的手輪上的示數(shù)為 mm;②若相鄰亮紋的間距為Δx,雙縫與屏的距離為L(zhǎng)=0.7m,雙縫間距為d=0.2mm,則求得光的波長(zhǎng)λ= m。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)對(duì)于“油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn),某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果比大部分同學(xué)的結(jié)果偏大,對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,下列說(shuō)法可能正確的是 。A.錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算B.計(jì)算油酸膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理C.計(jì)算油酸膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù)D.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi)(3)某小組的同學(xué)用數(shù)字電壓表和電阻箱探究某光伏電池的特性。他們通過(guò)查閱資料知道,光伏電池在特定光照條件下的伏安特性曲線如圖1所示,則他們得到的U﹣R圖像可能是圖2中的 。中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)專題38 物理實(shí)驗(yàn)(三)課標(biāo)要求 知識(shí)要點(diǎn) 命題推斷1、理解和掌握測(cè)量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 2、理解和掌握用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 3、理解和掌握驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 4、理解和掌握用油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)原理,并會(huì)做出必要的誤差分析。 5、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新,做出同類探究。 實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定玻璃的折射率 實(shí)驗(yàn)9 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng) 實(shí)驗(yàn)10 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 實(shí)驗(yàn)11 用油膜法估測(cè)分子的大小 題型:實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)8 測(cè)定玻璃的折射率1.實(shí)驗(yàn)原理如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示,當(dāng)光線AO1以一定的入射角θ1穿過(guò)兩面平行的玻璃磚時(shí),通過(guò)插針?lè)ㄕ页龈肷涔饩€AO1對(duì)應(yīng)的出射光線O2B,從而求出折射光線O1O2和折射角θ2,再根據(jù)n=或n=算出玻璃的折射率.2.實(shí)驗(yàn)器材木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用圖釘把白紙固定在木板上.(2)在白紙上畫(huà)一條直線aa′,并取aa′上的一點(diǎn)O為入射點(diǎn),作過(guò)O點(diǎn)的法線NN′.(3)畫(huà)出線段AO作為入射光線,并在AO上插上P1、P2兩根大頭針.(4)在白紙上放上玻璃磚,使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與直線aa′對(duì)齊,并畫(huà)出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線bb′.(5)眼睛在bb′的一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向,使P1的像被P2的像擋住,然后在眼睛這一側(cè)插上大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,再插上P4,使P4擋住P3和P1、P2的像.(6)移去玻璃磚,拔去大頭針,由大頭針P3、P4的針孔位置確定出射光線O′B及出射點(diǎn)O′,連接O、O′得線段OO′.(7)用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.(8)改變?nèi)肷浣牵貜?fù)實(shí)驗(yàn),算出不同入射角時(shí)的,并取平均值.4.?dāng)?shù)據(jù)處理(1)計(jì)算法:用量角器測(cè)量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角時(shí)的,并取平均值.(2)作sinθ1-sinθ2圖象:改變不同的入射角θ1,測(cè)出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2圖象,由n=可知圖象應(yīng)為直線,如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示,其斜率為折射率.(3)“單位圓”法確定sinθ1、sinθ2,計(jì)算折射率n.以入射點(diǎn)O為圓心,以一定的長(zhǎng)度R為半徑畫(huà)圓,交入射光線OA于E點(diǎn),交折射光線OO′于E′點(diǎn),過(guò)E作NN′的垂線EH,過(guò)E′作NN′的垂線E′H′.如實(shí)驗(yàn)原理圖丙所示,sinθ1=,sinθ2=,OE=OE′=R,則n==.只要用刻度尺量出EH、E′H′的長(zhǎng)度就可以求出n.5.注意事項(xiàng)(1)用手拿玻璃磚時(shí),手只能接觸玻璃磚的毛面或棱,不能觸摸光潔的光學(xué)面,嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺子畫(huà)玻璃磚的另一邊bb′.(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃磚在紙上的位置不可移動(dòng).(3)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上,且玻璃磚每?jī)擅洞箢^針P1與P2間、P3與P4間的距離應(yīng)大一點(diǎn),以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差.(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過(guò)小,否則會(huì)使測(cè)量誤差過(guò)大,也不宜過(guò)大,否則在bb′一側(cè)將看不到P1、P2的像.實(shí)驗(yàn)9 用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)一、實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭組成),另外還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺.1.相鄰兩條亮條紋的間距Δx與入射光波長(zhǎng)λ,雙縫S1、S2的間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關(guān)系式為Δx=λ.2.測(cè)量頭的構(gòu)造及使用如圖甲所示,測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,分劃板會(huì)向左右移動(dòng),測(cè)量時(shí),應(yīng)使分劃板中心刻度對(duì)齊條紋的中心,如圖乙,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù). 甲 乙兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離.實(shí)際測(cè)量時(shí),要測(cè)出n條亮紋(暗紋)的寬度,設(shè)為a,那么Δx=.二、實(shí)驗(yàn)步驟1.觀察干涉條紋(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如圖所示.(2)接好光源,打開(kāi)開(kāi)關(guān),使燈絲正常發(fā)光.(3)調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏.(4)安裝雙縫和單縫,中心大致位于遮光筒的軸線上,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距約5~10 cm,這時(shí),可觀察白光的干涉條紋.(5)在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋.2.測(cè)定單色光的波長(zhǎng)(1)安裝測(cè)量頭,調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.(2)使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央,記下手輪上的讀數(shù)a1,將該條紋記為第1條亮紋;轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中央,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a2,將該條紋記為第n條亮紋.(3)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏的距離l(d是已知的).(4)重復(fù)測(cè)量.三、數(shù)據(jù)處理(1)條紋間距Δx=.(2)波長(zhǎng)λ=Δx.(3)計(jì)算多組數(shù)據(jù),求λ的平均值.四、注意事項(xiàng)(1)雙縫干涉儀是比較精密的儀器,應(yīng)輕拿輕放,且注意保養(yǎng).(2)安裝時(shí),注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上,并使單縫、雙縫平行且間距適當(dāng).(3)光源燈絲最好為線狀燈絲,并與單縫平行且靠近.(4)照在光屏上的光很弱,主要原因是燈絲與單縫、雙縫,測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致;干涉條紋不清晰的一般原因是單縫與雙縫不平行所致,故應(yīng)正確調(diào)節(jié).五、誤差分析(1)雙縫到屏的距離l的測(cè)量存在誤差.(2)測(cè)條紋間距Δx帶來(lái)的誤差.①干涉條紋沒(méi)有調(diào)整到最清晰的程度;②誤認(rèn)為Δx為亮(暗)條紋的寬度;③分劃板刻線與干涉條紋不平行,中心刻線沒(méi)有恰好位于條紋中心;④測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確,此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清.實(shí)驗(yàn)10 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中,測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前、后物體的速度v、v′,算出碰撞前的動(dòng)量p=m1v1+m2v2及碰撞后的動(dòng)量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后動(dòng)量是否守恒.2.實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫(xiě)紙、白紙等.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量,并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏颍?br/>(2)按照實(shí)驗(yàn)原理圖甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端水平.(3)白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫(xiě)紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球,讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下,重復(fù)10次.用圓規(guī)畫(huà)盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端,讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下,使它們發(fā)生碰撞,重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次.用步驟(4)的方法,標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示.(6)連接ON,測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度.將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中.最后代入m1=m1+m2,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立.(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.4.?dāng)?shù)據(jù)處理驗(yàn)證表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′5.注意事項(xiàng)(1)前提條件保證碰撞是一維的,即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng),碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng).(2)利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn),入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量,即m1>m2,防止碰后m1被反彈實(shí)驗(yàn)11 用油膜法估測(cè)分子的大小1.實(shí)驗(yàn)器材盛水淺盤(pán)、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆.2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用稀酒精溶液及清水清洗淺盤(pán),充分洗去油污、粉塵,以免給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差.(2)配制油酸酒精溶液,取油酸1mL,注入500mL的容量瓶中,然后向容量瓶?jī)?nèi)注入酒精,直到液面達(dá)到500mL刻度線為止,搖動(dòng)容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,這樣就得到了500mL含1mL純油酸的油酸酒精溶液.(3)用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時(shí)的滴數(shù)n.[來(lái)源(4)根據(jù)V0=算出每滴油酸酒精溶液的體積V0.(5)向淺盤(pán)里倒入約2cm深的水,并將痱子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上.(6)用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上.(7)待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤(pán)上,并將油酸膜的形狀用彩筆畫(huà)在玻璃板上.(8)將畫(huà)有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,算出油酸薄膜的面積S(求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù),不足半個(gè)的舍去,多于半個(gè)的算一個(gè)).(9)根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V,并代入公式d=算出油酸薄膜的厚度d.(10)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟,多測(cè)幾次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即為油酸分子的大小.3.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小.當(dāng)把一滴用酒精稀釋過(guò)的油酸滴在水面上時(shí),油酸就在水面上散開(kāi),其中的酒精溶于水,并很快揮發(fā),在水面上形成如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示形狀的一層純油酸薄膜.如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面積,即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積,用S表示單分子油膜的面積,用d表示分子的直徑,如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示,則d=.4.?dāng)?shù)據(jù)處理根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù),完成以下表格內(nèi)容.實(shí)驗(yàn)次數(shù) 量筒內(nèi)增加1mL溶液時(shí)的滴數(shù) 輪廓內(nèi)的小格子數(shù) 輪廓面積S12實(shí)驗(yàn)次數(shù) 一滴純油酸的體積V 分子的大小(m) 平均值125.注意事項(xiàng)(1)注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi),當(dāng)針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)針頭下方的粉層已被排開(kāi),這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致,不影響實(shí)驗(yàn)效果.(2)待測(cè)油酸薄膜擴(kuò)散后又會(huì)收縮,要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再畫(huà)輪廓.?dāng)U散后又收縮有兩個(gè)原因:①水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復(fù);②酒精揮發(fā)后液面收縮.(3)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí),將水從淺盤(pán)的一側(cè)邊緣倒出,在這側(cè)邊緣會(huì)殘留油酸,可用少量酒精清洗,并用脫脂棉擦去再用清水沖洗,這樣做可保持淺盤(pán)的清潔.(4)本實(shí)驗(yàn)只要求估測(cè)分子的大小,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級(jí)符合要求即可.(2024 思明區(qū)校級(jí)模擬)實(shí)驗(yàn)室有塊長(zhǎng)寬比為2:1的矩形玻璃磚,某同學(xué)準(zhǔn)備利用激光筆測(cè)量該玻璃磚的折射率。由于缺少標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量工具,該同學(xué)將紙張裁成和玻璃磚一樣大,通過(guò)對(duì)折產(chǎn)生折痕對(duì)紙張進(jìn)行等分,將紙張變?yōu)闇y(cè)量工具。(1)利用紙張折痕確定法線,調(diào)整激光筆的位置如圖1所示,入射點(diǎn)為O,出射點(diǎn)為P,可知入射角為 ;(2)如圖2所示,將紙張放在玻璃磚另一側(cè),對(duì)齊確定P點(diǎn)位置,可知玻璃磚的折射率n= ;(3)在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,下列方法最能有效減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 (單選,填選項(xiàng)序號(hào))。A.僅適當(dāng)增加紙張的等分折痕B.僅適當(dāng)減少紙張的等分折痕C.僅適當(dāng)減小光線的入射角【解答】解:(1)玻璃磚的長(zhǎng)寬比為2:1,根據(jù)圖可知入射角為45°;(2)根據(jù)紙張的折痕位置,畫(huà)出光在玻璃磚中傳播的光路圖,如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知折射角θ2的正弦值為可知折射率(3)適當(dāng)增加紙張的等分折痕能夠提高距離測(cè)量的精確度,能夠有效減小實(shí)驗(yàn)誤差;改變?nèi)肷涔獾娜肷浣牵灰欢軌驅(qū)ι霞垙堈酆鄣奈恢茫炊咕嚯x測(cè)量誤差變大,增大了實(shí)驗(yàn)誤差,故選A。故答案為:(1)45°;(2);(3)A。(2024 黃州區(qū)校級(jí)二模)近年來(lái),對(duì)折射率為負(fù)值(n<0)的負(fù)折射率人工材料的研究備受關(guān)注。如圖甲所示,光從真空射入負(fù)折射率材料時(shí),入射角和折射角的大小關(guān)系仍然遵循折射定律,但折射角取負(fù)值。即折射光線和入射光線位于界面法線同側(cè)。某同學(xué)用圖乙所示裝置測(cè)量該材料對(duì)紅光的折射率,在空氣中(可視為真空)放置兩個(gè)完全相同的用負(fù)折射率材料制作的頂角為θ的直角三棱鏡A、B,在棱鏡B下方有一平行于下表面的光屏,兩棱鏡斜面平行且間距為d。一束紅色激光,從棱鏡A上的P點(diǎn)垂直入射。(1)該同學(xué)先在白紙上記錄兩平行斜邊位置,放上兩三棱鏡后,插針P1、P2的連線垂直于A上表面,若操作無(wú)誤,則在圖中下方的插針應(yīng)該是 。A.P3P6B.P3P8C.P5P6D.P7P8(2)若θ=30°,激光通過(guò)兩棱鏡后,打在光屏上的點(diǎn)偏離入射光線的水平距離為2d,該材料折射率n= 。(3)記錄棱鏡B的斜邊位置后,操作時(shí)不小心把棱鏡B往下方平移了少許距離(使兩棱鏡實(shí)際距離略大于d),則該材料折射率n的測(cè)量值的絕對(duì)值會(huì) 。(填“偏大”“不變”或者“偏小”)【解答】解:(1)因負(fù)折射率材料的折射光線和入射光線位于法線的同側(cè),則經(jīng)過(guò)P1P2后,下圖中的光線應(yīng)該經(jīng)過(guò)P7P8,故D正確,ABC錯(cuò)誤;故選:D。(2)畫(huà)出光路圖如圖1所示:圖1由題意得n由幾何關(guān)系得:2ddsin(θ+r)解得n(3)若棱鏡B往下方平移了少許距離,兩棱鏡實(shí)際距離略大于d,折射角增大,則折射率偏大,如圖2。圖2故答案為:(1)D;(2);(3)偏大(2024 黃陂區(qū)校級(jí)一模)用如圖甲所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量光的波長(zhǎng)。(1)上圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名稱依次是 。A.單縫、雙縫、毛玻璃屏、目鏡B.雙縫、單縫、毛玻璃屏、目鏡C.單縫、雙縫、目鏡、毛玻璃屏D.雙縫、單縫、目鏡、毛玻璃屏(2)在調(diào)節(jié)儀器時(shí)單縫和雙縫應(yīng)該相互 放置。(選填“垂直”或“平行”)(3)已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50個(gè)分度。某同學(xué)調(diào)整手輪使測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,并將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)測(cè)量頭上游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為1.16mm;接著再同方向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊,此時(shí)測(cè)量頭上游標(biāo)卡尺如圖乙所示,則讀數(shù)為 mm。已知雙縫間距d=2.00×10﹣4m,測(cè)得雙縫到毛玻璃屏的距離L=0.800m,所測(cè)光的波長(zhǎng)λ= nm(保留三位有效數(shù)字)。(4)為減小誤差,該實(shí)驗(yàn)并未直接測(cè)量相鄰亮條紋間的距離Δx,而是先測(cè)量多個(gè)條紋的間距再求出Δx。下列實(shí)驗(yàn)采用了類似方法的有 。A.“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量B.“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中彈簧的形變量的測(cè)量C.“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中1滴油酸酒精溶液體積的測(cè)量【解答】解:(1)光源后面為濾光片,使光源發(fā)出的光變?yōu)閱紊猓鬄閱慰p,使單色光的相干性較好,之后為雙縫,變?yōu)閮墒喔晒猓谡诠馔仓袀鞑ィ苊馔饨绻饩€干擾,最后在毛玻璃上疊加形成干涉圖樣,我們?cè)偻ㄟ^(guò)目鏡進(jìn)行觀測(cè)。故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。(2)在組裝儀器時(shí)單縫和雙縫應(yīng)該相互平行放置。(3)測(cè)量頭精度為0.02mm,故讀數(shù)為1.5cm+1×0.02mm=15.02mm由公式可知(4)A.“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中合力的測(cè)量,采用等效替代的方法,故A錯(cuò)誤;B.“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中彈簧形變量的測(cè)量,采用多次測(cè)量求平均值的方法,故B錯(cuò)誤;C.“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中1滴油酸酒精溶液體積的測(cè)量采用的放大測(cè)量取平均值的方法,故C正確。故選:C。故答案為:(1)A;(2)平行;(3)15.02,6.93×10﹣7;(4)C。(2024 五華區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)想要利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,他選用了縫間d=0.4mm的雙縫,并從儀器注明的規(guī)格得知,光屏與雙縫間的距離l=0.5m。接通電源,光源可正常工作,發(fā)出白光。(1)在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,a、b、c、d四個(gè)實(shí)驗(yàn)器材依次是 (填選項(xiàng)前的字母)。A.濾光片、單縫、雙縫、光屏B.單縫、濾光片、雙縫、光屏C.單縫、雙縫、濾光片、光屏(2)在第一次實(shí)驗(yàn)操作中,該同學(xué)從目鏡中看到了如圖乙所示的圖樣,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是 ,此情形下波長(zhǎng)的測(cè)量值 (填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值。(3)調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置,糾正上述錯(cuò)誤后,該同學(xué)使用紅色濾光片進(jìn)行了第二次實(shí)驗(yàn)操作,觀察到了明顯的與分劃板中心刻線平行的干涉條紋。該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置,使得分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中心(記作第一條亮紋),此時(shí)手輪示數(shù)為10.578mm。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心向右側(cè)移動(dòng)到第六條亮條紋的中心位置,手輪讀數(shù)如圖丙所示,此時(shí)手輪上的讀數(shù)為 mm,對(duì)應(yīng)光的波長(zhǎng)為 m(保留兩位有效數(shù)字)。(4)該同學(xué)換用藍(lán)色濾光片后又進(jìn)行了第三次實(shí)驗(yàn),一切操作準(zhǔn)確無(wú)誤,光屏與雙縫之間的距離不變,則從目鏡中觀察到的條紋數(shù) (填“增多”、“不變”或“減少”)。【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)中,光先通過(guò)濾光片,得到單色光,再通過(guò)單縫,產(chǎn)生線光源,然后通過(guò)雙縫后在光屏上產(chǎn)生干涉條紋,故BC錯(cuò)誤,A正確。故選:A。(2)乙圖中出現(xiàn)的問(wèn)題是分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行,應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭使干涉條紋調(diào)成與分劃板中心刻線同一方向上。此情形將造成條紋間距的測(cè)量值偏大,根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知波長(zhǎng)的測(cè)量值將偏大。(3)丙圖中手輪示數(shù)為15mm+7.8×0.01mm=15.078mm。x=15.078mm﹣10.578mm=4.500mm。因?yàn)?,由題圖可知,相鄰的兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距為聯(lián)立可得該單色光的波長(zhǎng)為:λ=7.2×10﹣7m(4)換上藍(lán)色濾光片,則光的波長(zhǎng)變小,干涉條紋間距變小,其余條件不變,則目鏡中可觀察到的干涉條紋條數(shù)增多故答案為:(1)A;(2)分刻板中心刻度線與干涉條紋不平行、大于;(3)15.078(15.076~15.079均正確)、7.2×10﹣7;(4)增多。(2024 邗江區(qū)模擬)小明利用如圖甲所示的碰撞實(shí)驗(yàn)器研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系,從而驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。(1)為完成此實(shí)驗(yàn),以下提供的測(cè)量工具中,多余的是 。A.刻度尺B.天平C.秒表(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球直徑D,測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,D= mm。(3)下列說(shuō)法中正確的是 。A.入射小球A的質(zhì)量應(yīng)小于被碰小球B的質(zhì)量B.需要測(cè)量軌道末端到地面的高度C.入射小球每次必須從同一位置靜止釋放D.軌道末端可以不水平(4)圖甲中,點(diǎn)O是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓質(zhì)量為mA小球A多次從斜軌上S處?kù)o止釋放,找到其平均落點(diǎn)P;再把質(zhì)量為mB的小球B靜置于軌道末端,接著使小球A從S處?kù)o止釋放,在水平段末端與小球B相碰,多次實(shí)驗(yàn),找到小球A、B的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得距離OP、OM、ON,驗(yàn)證兩球相碰前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為 。(用題中物理量符號(hào)表示)(5)小明經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),在操作正確的情況下,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰后的總動(dòng)量總是大于碰前的總動(dòng)量,其原因可能有 。A.碰撞后小球B受到向右的摩擦力B.碰撞后軌道給小球B向右的沖量C.碰撞后小球A受到向左的摩擦力D.碰撞后軌道給小球A向左的沖量【解答】解:(1)由于小球在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,根據(jù)x=vt可知,測(cè)出水平位移大小的關(guān)系即可得出對(duì)應(yīng)的速度,故不需要測(cè)量時(shí)間。故AB錯(cuò)誤,C正確。故選:C。(2)由圖可知,小球的直徑D=17.5mm+30.5×0.01mm=17.805mm(3)A.入射小球A的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球B的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;B.由于運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,根據(jù)x=vt可知,測(cè)出水平位移大小的關(guān)系即可得出對(duì)應(yīng)的速度,故不需要測(cè)量時(shí)間,也就無(wú)需測(cè)量下落的高度了,故B錯(cuò)誤;C.入射小球每次必須從同一位置靜止釋放,使其初速度是相同的,故C正確;D.斜槽末端不水平,其初速度不是沿水平方向,故D錯(cuò)誤。故選:C。(4)取向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒及拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,當(dāng)mAvA=mAvA'+mBvB等式兩邊同時(shí)乘以時(shí)間tmAvAt=mAvA't+mBvBt由此可知,當(dāng)mAOP=mAOM+mBON成立,則系統(tǒng)的動(dòng)量守恒(5)AB.碰撞后,二者都向左運(yùn)動(dòng),小球B受到向右的摩擦力和軌道給小球B向右的沖量,都會(huì)導(dǎo)致小球B的速度變小,從而使系統(tǒng)的總動(dòng)量減小,故AB錯(cuò)誤;CD.碰撞后小球A受到向左的摩擦力和軌道給小球A向左的沖量,都會(huì)使小球A的速度增大,故系統(tǒng)的總動(dòng)量比碰撞前的總動(dòng)量大,故CD符合題意。故選:CD。故答案為:(1)C;(2)17.805;(3)C;(4)mAOP=mAOM+mBON;(5)CD。(2024 桃城區(qū)校級(jí)模擬)某實(shí)驗(yàn)小組研究滑軌末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒:金屬小球1、2的質(zhì)量分別為m1、m2(m1<m2),滑軌由傾斜軌道部分和水平軌道部分組成,右側(cè)斜面體頂端與水平軌道上表面等高,滑軌固定在桌面上;讓小球1從滑軌頂端由靜止滑下,落在斜面體上;將小球2置于滑軌末端,讓小球1再次從滑軌頂端由靜止滑下,碰后兩小球均落在斜面體上,已知M為小球1的落點(diǎn)位置,兩小球碰撞可看作彈性正碰,滑軌與小球之間的摩擦力可忽略,小球半徑較小。(1)下列說(shuō)法正確的有 。A.為完成實(shí)驗(yàn),需要測(cè)量小球1釋放點(diǎn)與水平軌道上表面的高度差hB.傾斜軌道和水平軌道應(yīng)平滑連接C.水平軌道右端與斜面體頂端應(yīng)使用圓弧平滑連接(2)N點(diǎn)是小球 的落點(diǎn)。(選填“1”、“2”)(3)將該實(shí)驗(yàn)過(guò)程錄像,得到兩小球自滑軌末端飛出后到達(dá)M、P、N的時(shí)間分別為tM、tP、tN,為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,需驗(yàn)證等式 。(用題中字母表示)【解答】解:(1)A.為完成實(shí)驗(yàn),只需要保證小球1兩次到達(dá)滑軌末端的速度相同,不需要測(cè)量高度h,故A錯(cuò)誤;B.兩球碰撞時(shí)可認(rèn)為是彈性碰撞,取向右為正方向,則有m1v0=m1v1+m2v2,聯(lián)立可知由于m1<m2v1<0小球1被反彈,傾斜軌道與水平軌道之間應(yīng)平滑連接,以減少小球1反彈后的機(jī)械能損失,才能保證小球1再次返回滑軌末端時(shí)的速度大小與碰后速度大小相同,故B正確;C.小球飛離滑軌時(shí)需要做平拋運(yùn)動(dòng),所以滑軌末端需要水平,不能使用圓弧連接,故C錯(cuò)誤。故選:B。(2)兩小球碰撞近似為彈性碰撞,取向右為正方向,則有m1v0=﹣m1v1+m2v2解得v0=v1+v2即單獨(dú)釋放小球1時(shí),小球在斜面上的落點(diǎn)最遠(yuǎn),所以 N點(diǎn)是小球1的落點(diǎn)位置。(3)小球飛離滑軌后做平拋運(yùn)動(dòng),有x=vt解得若小球碰撞過(guò)程滿足動(dòng)量守恒定律,取向右為正方向,需要滿足m1v0=﹣m1v1+m2v2即化簡(jiǎn)得m1tN=﹣m1tM+m2tP故答案為:(1)B;(2)1;(3)m1tN=﹣m1tM+m2tP。(2024 浙江模擬)有同學(xué)完成“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)。(1)在實(shí)驗(yàn)中油酸體積占油酸酒精溶液總體積的比例最為合適的是 ;A.1:50B.1:500C.1:5000(2)由于沒(méi)有方格紙,該同學(xué)首先在一張透明膠片上描出油膜的輪廓,測(cè)量膠片的面積S0,并用高精度的電子天平稱量出整張膠片的質(zhì)量M,然后沿輪廓剪下對(duì)應(yīng)的油膜形狀的膠片,其質(zhì)量為m,則油膜的面積為 (用所給物理量符號(hào)來(lái)表示);(3)下列操作有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 。A.撒粉時(shí)要盡量厚一些,覆蓋整個(gè)淺盤(pán)B.滴油酸酒精溶液時(shí),針頭需遠(yuǎn)離液面C.滴油酸酒精溶液后需待油膜穩(wěn)定后再測(cè)其面積【解答】解:(1)在實(shí)驗(yàn)中油酸體積占油酸酒精溶液總體積的比例要適中,比例較小溶液黏稠不易于形成單分子油膜,比例較大形成的油膜面積較小,或者油膜中含有的酒精較多,使實(shí)驗(yàn)的誤差較大,故最為合適的比例是1:500,故B正確,AC錯(cuò)誤。(2)膠片厚度相同,則質(zhì)量比等于面積比,可得油膜面積為:(3)A.撒粉時(shí)若過(guò)厚,且覆蓋整個(gè)淺盤(pán),不利于油酸形成單分子油膜,故A錯(cuò)誤;B.滴油酸酒精溶液時(shí),若針頭需遠(yuǎn)離液面,則油酸酒精溶液滴到水面上時(shí)可能會(huì)濺起,也不利于形成整片的油膜,故B錯(cuò)誤;C.滴油酸酒精溶液后需待油膜穩(wěn)定后再測(cè)其面積,這樣面積的測(cè)量才能較為準(zhǔn)確,故C正確。故答案為:(1)B;(2);(3)C(2024 東城區(qū)一模)做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。(1)下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是 (填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟前的序號(hào))。a.往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤(pán)里倒入約2cm深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上b.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定c.將畫(huà)有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積,再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體積e.將玻璃板放在淺盤(pán)上,然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上(2)實(shí)驗(yàn)中,所用油酸酒精溶液每V1體積溶液中有純油酸體積V2,用注射器和量筒測(cè)得體積為V0的上述溶液有n滴,把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤(pán)中,待水面穩(wěn)定后,得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,如圖中每個(gè)小正方形格的邊長(zhǎng)為a,則油酸薄膜的面積S= ;可求得油酸分子的直徑為 (用V1、V2、V0、n、S表示)。(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大,可能是因?yàn)? 。A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格C.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒(méi)有充分展開(kāi)D.用注射器和量筒測(cè)V0體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴【解答】解:(1)“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟為:準(zhǔn)備油酸酒精溶液d→準(zhǔn)備帶水的淺盤(pán)及痱子粉a→形成油膜b→描繪油膜輪廓e→計(jì)算分子直徑c。故正確的順序?yàn)閐abec;(2)不足半格的舍去,超過(guò)半格的按一格計(jì)算,共有71格,則面積為71a2;一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V'油酸分子直徑d(3)A、油膜中含有大量未溶解的酒精,導(dǎo)致油膜面積偏大,根據(jù)d可知,若油膜中含有大量未溶解的酒精,則實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)偏小,故A錯(cuò)誤;B、計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格,則S測(cè)量值偏小,則直徑測(cè)量值偏小,故B正確;C、痱子粉撒得過(guò)多,油酸不能完全散開(kāi),導(dǎo)致S測(cè)量值偏小,則直徑測(cè)量值偏大,故C正確;D、用注射器和量筒測(cè)V0體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴,由V可知計(jì)算的一滴油酸的體積偏小,所以計(jì)算的油酸分子直徑偏小,故D錯(cuò)誤。故選:BC。故答案為:(1)dabec;(2)71a2; ;(3)BC(2024 渝中區(qū)校級(jí)模擬)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,在白紙上放好玻璃磚,然后畫(huà)出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面aa’和bb’,如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2,用“+”表示大頭針的位置,然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察,并依次插上大頭針P3和P4。(1)在插P3和P4時(shí),應(yīng)使P3擋住 (選填“P1”、“P2”、“P1和P2”、“P1或P2”)的像,使P4擋住 (選填“P2”、“P3”、“P3和P1、P2”、“P1、P2或P3”)的像。(2)用“插針?lè)ā闭页雠c入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線,以入射點(diǎn)O為圓心作圓,與入射光線、折射光線分別交于A、B點(diǎn),再過(guò)A、B點(diǎn)作法線NN’的垂線,垂足分別為C、D點(diǎn),如圖乙所示,則玻璃的折射率n= (用圖中線段的字母表示)。(3)為了進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確度,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理的改進(jìn)建議: 。【解答】解:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的操作步驟可知,插上大頭針P3,使P3擋住P1的像和P2的像,接著插上大頭針P4,使P4擋住P3和P1、P2的像;(2)設(shè)單位圓的半徑為R,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí),入射角的正弦折射角的正弦根據(jù)折射定律(3)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮。啻螠y(cè)量出入射角和折射角的正弦,然后以入射角的正弦(sini)為縱軸,折射角的正弦(sinr)為橫軸,采用描點(diǎn)作圖法,作出sini﹣sinr圖像;由于圖像的斜率表示折射率,求出圖像的斜率即可得到折射率的測(cè)量值。故答案為:(1)P1和P2;P3和P1、P2;(2);(3)見(jiàn)解析。(2024 沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一半圓形玻璃磚的折射率。他們先在平鋪的白紙上畫(huà)出半圓形玻璃磚的直徑ab和圓心O,過(guò)O點(diǎn)畫(huà)法線、并畫(huà)出一條入射光線cO,cO與法線的夾角為30°。將半圓形玻璃磚沿著直徑放好,緊貼b點(diǎn)放置與法線平行的光屏,如圖甲所示。現(xiàn)用一綠色激光筆沿著cO方向射入一束光.在光屏上的P點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)光斑。用刻度尺測(cè)出玻璃磚的半徑為R,OP=1.5R。(1)玻璃磚的折射率n= 。(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)(2)若改用紅色激光筆照射,其他條件不變,則光屏上的光斑會(huì)出現(xiàn)在 (選填“P點(diǎn)上方”“P點(diǎn)下方”或“P點(diǎn)”)。(3)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)不小心將玻璃磚向左下方平移,但入射光線仍能通過(guò)玻璃磚的圓心,如圖乙所示。在光屏上出現(xiàn)一個(gè)光斑,小組同學(xué)將此光斑仍記作P點(diǎn),并在白紙上連接O、P兩點(diǎn)作為出射光線,則此時(shí)測(cè)得的折射率 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。【解答】解:(1)由題意可知,cO光線的入射角為30°,其折射角與∠OPb大小相等,由幾何關(guān)系可得:,由折射定律可得玻璃磚的折射率為:;(2)若改用紅色激光筆照射,玻璃對(duì)紅光的折射率小,紅光與綠光的入射角相等,由折射定律可知紅光的折射角減小,由幾何知識(shí)可知光屏上的光斑會(huì)出現(xiàn)在P點(diǎn)上方。(3)作出光路圖如下圖所示:P′點(diǎn)為實(shí)際光屏上出現(xiàn)的光斑點(diǎn),玻璃磚向左下方平移,可知入射光線的入射角相等,由折射定律和幾何知識(shí)可知,出射光線O′P′與OP平行,連接OP′作為出射光線,則折射角偏大,由折射定律可知折射率增大,因此測(cè)得的折射率大于真實(shí)值。故答案為:(1);(2)P點(diǎn)上方;(3)大于。(2024 昆明一模)實(shí)驗(yàn)小組用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)光源正常發(fā)光,調(diào)節(jié)光路,在屏幕上觀察到明暗相間的條紋。據(jù)此回答下列問(wèn)題:(1)為了使屏幕上的干涉條紋間距變寬,可以采用的方法是 。A.將單縫向右移動(dòng)B.將紅色濾光片換為綠色濾光片C.換間距更小的雙縫(2)用紅色濾光片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得雙縫到屏幕的距離為1.00m,雙縫之間的距離為0.30mm,第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,則相鄰兩條亮條紋中心的距離為 mm,紅光的波長(zhǎng)為 nm(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。【解答】解:(1)雙縫干涉條紋間距,故要增大屏上相鄰亮條紋之間的距離Δx,可以增加雙縫到屏的距離L,減小縫之間的距離d,或者增加光的波長(zhǎng)λ。因紅光的波長(zhǎng)比黃光長(zhǎng),而紫光的波長(zhǎng)比黃光的短,故應(yīng)改變紅色濾光片,故AB錯(cuò)誤,C正確,故選:C;(2)根據(jù)題意知,第1條亮條紋中心到第6條亮條紋中心的距離為10.50mm,則相鄰兩條亮條紋中心的距離為Δxmm=2.10mm。由間距公式變形可得:λm=630nm。故答案為:(1)C;(2)2.10、630。(2024 廬陽(yáng)區(qū)校級(jí)模擬)利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,雙縫間距d=0.4mm,雙縫到光屏間的距離L=0.6m。實(shí)驗(yàn)時(shí),接通電源使光源正常發(fā)光,調(diào)整光路,使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。(1)實(shí)驗(yàn)中,選用紅色濾光片測(cè)量紅光波長(zhǎng),當(dāng)分劃板的中心刻線與第3條亮條紋的中心對(duì)齊時(shí),手輪上讀數(shù)為8.995mm,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃線向一側(cè)移動(dòng),當(dāng)分劃板的中心刻線與第8條亮條紋的中心對(duì)齊時(shí),手輪上示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為 mm,由以上數(shù)據(jù)求得紅光的波長(zhǎng)為 m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(2)用單色光照射雙縫后,在目鏡中觀察到如圖3所示的情形。若其他操作無(wú)誤,想對(duì)圖中的情形進(jìn)行調(diào)整,則需要的操作是: (單選)。A.前后移動(dòng)透鏡B.左右撥動(dòng)撥桿C.其他不動(dòng),同步旋轉(zhuǎn)單縫和雙縫(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是 (多選)。A.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間距增大B.減小雙縫間距,干涉條紋間距減小C.若擋住雙縫中的一條縫,屏上也會(huì)有條紋D.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失【解答】解:(1)螺旋測(cè)微器固定刻度上的讀數(shù)為13.5mm,可動(dòng)刻度第37格和固定刻度軸線對(duì)齊,因此可讀得讀數(shù)為13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm由題圖可知,條紋間距:根據(jù)變形得到:。(2)AB、前后移動(dòng)透鏡會(huì)影響進(jìn)光量進(jìn)而影響條紋亮度,撥動(dòng)撥桿的作用是為了使單縫和雙縫平行,獲得清晰的干涉圖樣,因?yàn)橐延星逦鷪D樣,不用調(diào)節(jié),故A、B錯(cuò)誤;C、圖中成因是單雙縫與分劃板的中心刻線不平行,所以需要旋轉(zhuǎn)單雙縫使分劃線與干涉條紋平行,故C正確。故選:C。(3)A、增大雙縫到屏的距離L,干涉條紋間距將增大,故A正確;B、由可知,減小雙縫間距d,干涉條紋間距將增大,故B錯(cuò)誤;C、發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí),若擋住雙縫中的一條縫,屏上也會(huì)有條紋,是衍射條紋,故C正確;D、去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象不會(huì)消失,會(huì)出現(xiàn)彩色的干涉條紋,故D錯(cuò)誤。故選:AC。故答案為:(1)13.870(13.869~13.871均正確)、6.50×10﹣7;(2)C;(3)AC。(2024 蜀山區(qū)校級(jí)三模)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。小球A底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條,用懸線懸掛在O點(diǎn),光電門(mén)固定在O點(diǎn)正下方鐵架臺(tái)的托桿上,小球B放在豎直支撐桿上,桿下方懸掛一重錘,小球A(包含遮光條)和B的質(zhì)量用天平測(cè)出分別為mA、mB,拉起小球A一定角度后釋放,兩小球碰撞前瞬間,遮光條剛好通過(guò)光電門(mén),碰后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)而落地,小球A反彈右擺一定角度,計(jì)時(shí)器的兩次示數(shù)分別為t1、t2,小球B離地面的高度為h,小球B平拋的水平位移為x。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng),下列說(shuō)法正確的是 (填正確答案標(biāo)號(hào))。A.小球A的質(zhì)量要大于小球B的質(zhì)量B.要使小球A和小球B發(fā)生對(duì)心碰撞C.應(yīng)使小球A由靜止釋放(2)某次測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)如下:d=0.3cm,h=0.8m,x=0.4m,t1=0.0010s,t2=0.0030s,重力加速度g取10m/s2,若小球A(包含遮光條)與小球B的質(zhì)量之比為mA:mB= ,則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證,根據(jù)數(shù)據(jù)可以得知小球A和小球B發(fā)生的碰撞是 (填“彈性”或“非彈性”)碰撞。【解答】解:(1)A、碰撞后入射球反彈,則要求入射球的質(zhì)量小于被碰球的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;B、實(shí)驗(yàn)時(shí)要使小球A和小球B發(fā)生對(duì)心碰撞,故B正確;C、由于碰撞前后小球A的速度由光電門(mén)測(cè)出,則小球A釋放不一定從靜止開(kāi)始,故C錯(cuò)誤。故選:B。(2)碰撞前后小球A的速度由光電門(mén)測(cè)出,則有設(shè)小球B碰撞后的速度為v2,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有解得規(guī)定向左為正方向,若碰撞前后動(dòng)量守恒,則有mAv1=mA(﹣v1′)+mBv2解得碰撞前系統(tǒng)的動(dòng)能為而碰撞后系統(tǒng)的動(dòng)能為解得E1=4.5mA>E2=2.5mA由于E1>E2,小球A和小球B發(fā)生的碰撞是非彈性碰撞。故答案為:(1)B;(2)1:4;非彈性(2024 香坊區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證兩小球在斜槽末端碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)時(shí),將斜槽固定在面上,斜槽末端距地面高度h=1.25m。安裝光電門(mén)于斜槽末端附近,調(diào)整光電門(mén)的高度,使激光發(fā)射點(diǎn)與球心高。已知:兩小球的質(zhì)量m1=40g,m2=80g,取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2。①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球1的直徑為1cm;②小球2靜止于斜槽末端,令小球1從斜槽上某一位置由靜止滑下。小球1通過(guò)光電門(mén)后,與小球2對(duì)心正碰。碰后小球1反彈,再次經(jīng)過(guò)光電門(mén),小球2水平拋出;③某次實(shí)驗(yàn),光電門(mén)測(cè)得小球1與小球2碰撞前后兩次遮光的時(shí)間分別為Δt1=2.0ms、Δt2=10.0ms,隨即取走小球1;④測(cè)得小球2拋出的水平位移為s=1.4m。(1)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求正確的是 ;A.小球1的質(zhì)量必須大于小球2的質(zhì)量B.斜槽軌道末端必須是水平的C.小球1、2的大小必須相同(2)規(guī)定向右為正方向,通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)碰前的動(dòng)量為 kg m/s,碰后的總動(dòng)量為 kg m/s。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)在誤差允許的范圍內(nèi),兩小球碰撞過(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律。(3)多次改變小球1釋放的高度,將每次小球1先后遮光的時(shí)間Δt1、Δt2及小球2拋出的水平位移s記錄下來(lái),以s為橫坐標(biāo),以 (填“”或“”)為縱坐標(biāo),將繪制出一條正比例關(guān)系圖線。若圖線的斜率約為 m﹣1 s﹣1(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),也可以得出碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒的結(jié)論。【解答】解:(1)A、小球1通過(guò)光電門(mén)后,與小球2對(duì)心正碰。碰后小球1反彈,再次經(jīng)過(guò)光電門(mén),小球2水平拋出,則小球1的質(zhì)量必須小于小球2的質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;B、為了保證小球2做平拋運(yùn)動(dòng),斜槽軌道末端必須是水平的,故B正確;C、為了保證兩個(gè)小球?qū)π呐鲎玻瑑蓚€(gè)小球的大小必須相同,故C正確;故選:BC。(2)根據(jù)光電門(mén)的測(cè)速原理可知,小球1的碰前速度和碰后速度分別為:,方向水平向右,方向水平向左對(duì)于小球2,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知:s=v3t代入數(shù)據(jù)解得:v3=2.8m/s則系統(tǒng)碰撞前的動(dòng)量為:系統(tǒng)碰撞后的動(dòng)量為:0.18kg m/s(3)根據(jù)上述分析可得:整理可得:以s為橫坐標(biāo),以為縱坐標(biāo),將繪制出一條正比例關(guān)系圖線。若圖線的斜率約為:m﹣1 s﹣1=400m﹣1 s﹣1故答案為:(1)BC;(2)0.20;0.18;(3);400。(2023 凱里市校級(jí)三模)有兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),甲乙兩組同學(xué)分組探究:甲組:學(xué)生進(jìn)行“用油膜法測(cè)分子大小實(shí)驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中痱子粉不能撒太多的主要原因是: ;甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確,成功形成單分子油膜,不過(guò)使用了一瓶久置在實(shí)驗(yàn)室中的油酸酒精溶液,則油酸分子直徑的測(cè)量值 (“偏大”、“不變”、“偏小”);乙組:學(xué)生利用如圖所示的壓強(qiáng)傳感器研究一定量的氣體在等溫變化中,壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生用手握住注射器,快速推拉活塞,結(jié)果p﹣V圖不為等溫變化應(yīng)該呈現(xiàn)的雙曲線,其主要原因是: ;發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,在正確操作下為了研究方便,乙組制作了圖,若實(shí)驗(yàn)中注射器發(fā)生漏氣,則的斜率將 (“變大”、“不變”、“變小”)。【解答】解:如果痱子粉撒太多,會(huì)導(dǎo)致油酸堆積,難形成單分子油膜;久置在實(shí)驗(yàn)室中的油酸酒精溶液,酒精揮發(fā)較多,實(shí)際濃度c變大,但是實(shí)驗(yàn)時(shí)仍用之前標(biāo)簽上的濃度,由知d偏小;住注射器與注射器內(nèi)部氣體發(fā)生熱傳,快速推拉活對(duì)注射器內(nèi)部氣體快速做功導(dǎo)致氣體溫度急劇變化,則與等溫條件不符;由理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT知漏氣時(shí)n減小,則斜率變大。故答案為:撒太多痱子粉不易于形成單分子油膜,偏小;手握住注射器快速推拉活塞導(dǎo)致氣體溫度急劇變化,則與等溫條件不符,變大。(2023 西城區(qū)校級(jí)三模)(1)某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量某種單色光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)時(shí),光源正常發(fā)光,調(diào)整儀器從目鏡中可以觀察到干涉條紋。①將測(cè)量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示;然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊,記下此時(shí)如圖乙所示的手輪上的示數(shù)為 mm;②若相鄰亮紋的間距為Δx,雙縫與屏的距離為L(zhǎng)=0.7m,雙縫間距為d=0.2mm,則求得光的波長(zhǎng)λ= m。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(2)對(duì)于“油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn),某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果比大部分同學(xué)的結(jié)果偏大,對(duì)出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,下列說(shuō)法可能正確的是 。A.錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算B.計(jì)算油酸膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理C.計(jì)算油酸膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù)D.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi)(3)某小組的同學(xué)用數(shù)字電壓表和電阻箱探究某光伏電池的特性。他們通過(guò)查閱資料知道,光伏電池在特定光照條件下的伏安特性曲線如圖1所示,則他們得到的U﹣R圖像可能是圖2中的 。【解答】解:(1)①螺旋測(cè)微器的分度值為0.01mm,圖甲所示的手輪上的示數(shù)為x1=2mm+32.0×0.01mm=2.320mm,圖乙所示的手輪上的示數(shù)為x2=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm;②條紋間距為:m=2.31×10﹣3m根據(jù)條紋間距公式可得:6.60×10﹣7m(2)A.錯(cuò)誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算,使體積測(cè)量值偏大,根據(jù)可知直徑測(cè)量值偏大,故A正確;B.計(jì)算油酸膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理,油膜面積測(cè)量值偏大,根據(jù)可知直徑測(cè)量值偏小,故B錯(cuò)誤;C.計(jì)算油酸膜面積時(shí),只數(shù)了完整的方格數(shù),油膜面積測(cè)量值偏小,根據(jù)可知直徑測(cè)量值偏大,故C正確;D.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi),油膜面積測(cè)量值偏小,根據(jù)可知直徑測(cè)量值偏大,故D正確;故選:ACD。(3)由I﹣U圖像可知,開(kāi)始時(shí)隨U增大,I保持不變,由歐姆定律U=IR,可知U﹣R圖像為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線,之后隨U增大,I減小,由歐姆定律U=IR可知U﹣R圖像的斜率減小,故B正確,ACD錯(cuò)誤。故選:B。故答案為:(1)①13.870;②6.60×10﹣7;(2)ACD;(3)B。 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源列表 專題38 物理實(shí)驗(yàn)(三)(原卷版)——【奪分寶典】高考物理一輪精講精練學(xué)案.docx 專題38 物理實(shí)驗(yàn)(三)(解析版)——【奪分寶典】高考物理一輪精講精練學(xué)案.docx 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)