2025高考物理二輪專題復(fù)習(xí)-第17講 其他實(shí)驗(yàn)【課件】

第17講

其他實(shí)驗(yàn)題型1

用單擺測(cè)定重力加速度題型2

測(cè)量玻璃的折射率題型3

用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)題型4

用油膜法估測(cè)油酸分子的大小題型5

探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建備用習(xí)題【關(guān)鍵能力】關(guān)注這些實(shí)驗(yàn)中有關(guān)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作注意事項(xiàng)、有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象特征的記錄及分析,會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算,新高考下,注意原選考模塊實(shí)驗(yàn)也成為必考實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容.尤其是要關(guān)注新教材新增實(shí)驗(yàn).題型1

用單擺測(cè)定重力加速度

3.測(cè)周期的方法:(1)要從擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí).因?yàn)閿[球通過平衡位置時(shí)速度大、計(jì)時(shí)誤差小,而在最高點(diǎn)時(shí)速度小、計(jì)時(shí)誤差大.(2)要測(cè)多次全振動(dòng)的時(shí)間來計(jì)算周期.如在擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),且在數(shù)“零”的同時(shí)按下停表,以后每當(dāng)擺球從同一方向通過平衡位置時(shí)計(jì)數(shù)1次.例1

某物理課外活動(dòng)小組準(zhǔn)備用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?1)

下列器材和操作最合理的是___.A.

B.

C.

D.

√[解析]

根據(jù)單擺理想模型可知，為減小空氣阻力的影響，擺球應(yīng)采用密度較大、體積較小的鐵球，為使單擺擺動(dòng)時(shí)擺長(zhǎng)不變，擺線應(yīng)用不易變形的細(xì)絲線，懸點(diǎn)應(yīng)用鐵夾來固定.故選D.A.

B.

C.

D.

A.測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，擺線拉得過緊B.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過遲按下D.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)記為50次√

例2

[2024·東陽中學(xué)模擬]

如圖甲所示是某物理興趣小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，能夠測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣炔Ⅱ?yàn)證機(jī)械能守恒定律.先將力傳感器固定在天花板上，再用一條細(xì)線使其一端系在傳感器上，另一端系住一個(gè)小球，傳感器可以顯示出拉力的大小.

9.7

題型2

測(cè)量玻璃的折射率1.插針法示意圖

(3)單位圓法

3.誤差分析(1)確定入射光線、出射光線時(shí)造成誤差，故入射側(cè)、出射側(cè)所插兩枚大頭針間距應(yīng)大一些.(2)入射角和折射角的測(cè)量造成誤差，故入射角應(yīng)適當(dāng)大些，以減小測(cè)量的相對(duì)誤差.

(1)

關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是____.

√√

[答案]

如圖所示[解析]

光路圖如圖所示.

相等[解析]

玻璃磚兩個(gè)表面是否平行對(duì)入射角和折射角無影響，按照該方式進(jìn)行的測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值相等.

偏小

題型3

用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)1.裝置及器材

例5

[2024·湖州二中模擬]

(1)

如圖所示是“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)

如圖所示是“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置.①

實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先調(diào)節(jié)______和________的中心均位于遮光筒的軸線上，并使單縫和雙縫豎直且互相平行.光源濾光片[解析]

應(yīng)首先調(diào)節(jié)光源和濾光片的中心均位于遮光筒的軸線上，并使單縫和雙縫豎直且互相平行，使光源發(fā)出的光束沿遮光筒的軸線把屏照亮.②

在濾光片插座上分別插入紅色和綠色濾光片，看到的紅色條紋間距______(選填“等于”“大于”或“小于”)綠色條紋間距.大于

③

若要增大雙縫干涉條紋間距，下列操作正確的有___.A.減小雙縫與光源間的距離

B.增大雙縫與光源間的距離C.增大濾光片與單縫間的距離

D.增大雙縫與屏間的距離√

(2)

下列關(guān)于撥桿的功能、安裝及操作的說法中，正確的是_____.

√√[解析]

實(shí)驗(yàn)中撥桿的作用在于，將撥桿B處小孔套入雙縫所在處的支柱，用手左右撥動(dòng)撥桿的C端使A端左右移動(dòng)，并帶動(dòng)單縫上的卡口位置，使單縫與雙縫平行，從而使干涉圖樣更清晰，A、C正確，B、D錯(cuò)誤.

13.8702.310

(3)

若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將______(選填“變大”“不變”或“變小”).變小

A.向上移動(dòng)

B.向下移動(dòng)

C.間距變大

D.間距變小

√題型4

用油膜法估測(cè)油酸分子的大小1.裝置和器材

3.(1)純油酸體積的計(jì)算引起誤差.(2)油膜面積的計(jì)算造成誤差.①油膜形狀的邊界畫線造成誤差;②數(shù)格子的個(gè)數(shù)造成誤差.例7

[2024·紹興一中模擬]

(1)

如圖所示的四個(gè)圖反映“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是______(用符號(hào)表示).

√√

(4)

用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，還需要知道油酸的___.A.摩爾質(zhì)量

B.摩爾體積

C.質(zhì)量

D.體積

√例8

在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中：(1)

以下操作不正確的是___.

[解析]

油酸濃度太大且不溶于水，直接滴一滴油酸不能形成單分子油層，故A錯(cuò)誤；為了便于觀察油酸在水面擴(kuò)散的面積，所以在水面均勻撒上爽身粉，故B正確；為了定量測(cè)出油酸擴(kuò)散面積，用帶方格的玻璃板蓋到淺盤上畫出油膜輪廓，故C正確.√(2)

前面正確操作后，某同學(xué)將油酸酒精溶液滴到均勻撒好爽身粉的水面上時(shí)油膜的面積會(huì)___.A.變大

B.變小

C.先變大后變小[解析]

酒精溶于水，油酸酒精溶液滴到水中在酒精的作用下形成單分子油膜，隨后酒精揮發(fā)油膜的面積又縮小，故選C.√(3)

不同實(shí)驗(yàn)小組向水面滴入一滴油酸酒精溶液時(shí)得到以下油膜形狀，做該實(shí)驗(yàn)最理想的是___.A.

B.

C.

√[解析]

最理想的情況是爽身粉很薄，容易被油酸酒精溶液沖開，近似圓形，故選C.題型5

探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系1.裝置器材

例9

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組做“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).(1)

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，注射器中密封了一定質(zhì)量的氣體.①

實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是_____.(填正確答案標(biāo)號(hào))A.應(yīng)該以較快的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積B.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先利用天平測(cè)量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量C.推拉柱塞時(shí)，手不可以握住整個(gè)注射器D.實(shí)驗(yàn)過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定√√[解析]

應(yīng)該以較慢的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積，以避免操作動(dòng)作過快使空氣柱的溫度發(fā)生改變，A錯(cuò)誤；因壓強(qiáng)由壓力表測(cè)得，不是由平衡條件計(jì)算出的，所以實(shí)驗(yàn)前不需要利用天平測(cè)量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中手不能握住注射器，以免改變空氣柱的溫度，使氣體發(fā)生的不是等溫變化，C正確；實(shí)驗(yàn)過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定，D正確.

√A.

B.

C.

D.

膠管的容積不可忽略

連接壓強(qiáng)傳感器和注射器的膠管的容積

例10

[2024·湖南長(zhǎng)沙模擬]

某同學(xué)通過圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，利用玻意耳定律來測(cè)定一顆形狀不規(guī)則的冰糖的體積.(1)

將冰糖裝進(jìn)注射器，通過推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強(qiáng).若實(shí)驗(yàn)過程中不慎將活塞拔出針筒，則______(填“需要”或“不需要”)重做實(shí)驗(yàn).需要[解析]

實(shí)驗(yàn)需要保持氣體溫度與質(zhì)量不變，操作中，若實(shí)驗(yàn)過程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù)，重做實(shí)驗(yàn)，這是為了保持氣體質(zhì)量不變.

√

(3)

選擇合適的坐標(biāo)后，該同學(xué)通過描點(diǎn)作圖，得到直線的函數(shù)圖像如圖乙所示，忽略傳感器和注射器連接處的軟管容積，則這顆冰糖的體積為___.

1.

用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn).(1)在擺球自然懸垂的狀態(tài)下,用米尺測(cè)出擺線長(zhǎng)為l,用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑為d,則單擺擺長(zhǎng)為

(用字母l、d表示).

(2)為了減小測(cè)量誤差,下列說法正確的是

(填選項(xiàng)前的字母).

A.將鋼球換成塑料球B.當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)C.把擺球從平衡位置拉開一個(gè)很大的角度后釋放D.記錄一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期,根據(jù)公式計(jì)算重力加速度gB[解析]將鋼球換成塑料球,會(huì)增加阻力的影響從而增加誤差,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí),可減小測(cè)定周期產(chǎn)生的誤差,選項(xiàng)B正確;單擺的擺角要小于5°,否則就不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)了,則把擺球從平衡位置拉開一個(gè)很大的角度后釋放,會(huì)增加實(shí)驗(yàn)誤差,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;應(yīng)該至少測(cè)量30次全振動(dòng)的時(shí)間測(cè)量周期,記錄一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期誤差會(huì)較大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.(3)若測(cè)得的重力加速度g值偏小,可能的原因是

(填選項(xiàng)前的字母).

A.把懸點(diǎn)到擺球下端的長(zhǎng)度記為擺長(zhǎng)B.把擺線的長(zhǎng)度記為擺長(zhǎng)C.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn),在振動(dòng)過程中出現(xiàn)松動(dòng)D.實(shí)驗(yàn)中誤將擺球經(jīng)過平衡位置49次記為50次BC

(1)以入射點(diǎn)O為圓心,以R=5cm長(zhǎng)度為半徑畫圓,與入射線PO交于M點(diǎn),與折射線的延長(zhǎng)線OQ交于F點(diǎn),過M、F點(diǎn)分別向法線作垂線,量得MN=1.68cm,FE=1.12cm,則該玻璃磚的折射率n=

.

2.

圖甲所示是利用插針法測(cè)定玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn)得到的光路圖,玻璃磚的入射面AB和出射面CD并不平行.1.5

(2)若玻璃磚AB面與CD平行,但某同學(xué)操作時(shí)將界線aa'、bb'畫好后誤用另一塊寬度稍窄的玻璃磚如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)中除用原界線外,其他操作都正確,則測(cè)得玻璃的折射率將

(填選項(xiàng)前的字母).

A.偏大

B.偏小C.不影響結(jié)果

D.不能確定B[解析]如圖所示,實(shí)線是實(shí)際光線,虛線是該同學(xué)所作的光線,可見,該同學(xué)利用插針法確定入射光線、折射光線后,測(cè)得的入射角不受影響,但測(cè)得的折射角比真實(shí)的折射角偏大,因此測(cè)得的折射率偏小.3.

探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.空氣柱的長(zhǎng)度由刻度尺讀取、氣體的壓強(qiáng)通過柱塞與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取.(1)為得到氣體的壓強(qiáng)與體積關(guān)系,下列做法正確的是

(填選項(xiàng)前的字母).

A.柱塞上涂油是為了減