物理新导学浙江选考大一轮精讲实验与探究 全市一等奖

第十四章实验与探究第5讲3－2、3－4、3－5实验浙江选考总复习NEIRONGSUOYIN内容索引实验11：实验12：课时作业探究电磁感应的产生条件探究感应电流方向的规律实验13：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验14：实验15：探究单摆周期与摆长的关系测定玻璃的折射率实验16：用双缝干涉测量光的波长实验17：探究碰撞中的不变量实验11：探究电磁感应的产生条件一、实验原理改变闭合回路中的磁通量，闭合回路中就可以产生感应电流，感应电流的有无可以通过连在电路中的电流表指针是否偏转来判定.二、实验器材蹄形磁铁、条形磁铁、导体棒、线圈(正、副各一个)、灵敏电流计、直流电源、滑动变阻器、导线、开关.三、实验过程1.观察导体棒在磁场中是否产生感应电流：如图1所示，导体棒静止、左右平动、前后运动、上下运动，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象.图12.观察条形磁铁在线圈中运动是否产生感应电流：如图2所示，N、S极分别向线圈中插入、静止、拔出，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象.图23.模仿法拉第的实验：如图3所示，观察开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合滑动变阻器滑片不动、开关闭合滑动变阻器滑片迅速移动时，电流表指针是否偏转，记录实验现象.图3例1

如图4所示是研究电磁感应现象的实验所需的器材，用实线代替导线将带有铁芯的小螺线管A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路Ⅰ，将灵敏电流计和大螺线管B连接成回路Ⅱ.并列举出实验中改变回路Ⅱ的磁通量，使回路Ⅱ产生感应电流的三种方式：解析答案图4(1)_____________________；(2)________________________________________________________；(3)____________________________________________________.开关闭合(或断开)瞬间将小螺线管A插入大螺线管B瞬间(或从大螺线管B中取出瞬间)将小螺线管A插入大螺线管B中后移动滑动变阻器的滑片

答案实物连接见解析图解析

小螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管B与灵敏电流计组成一个闭合回路，如图所示.小螺线管A放在大螺线管B内，当小螺线管A中的电流发生变化时，大螺线管B中的磁场也发生变化，进而使通过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B与灵敏电流计组成的闭合回路中就产生了感应电流，所以采取的方式只要能够改变A中的电流就可以了.变式1在“探究感应电流的产生条件”的实验中，某同学的电路连线如图5所示，老师指出图中标示的1、2、3、4、5、6六根连线中有两处错误，若要求实验现象尽可能明显，则错误的连线是______与______(选填“1”、“2”、“3”、“4”、“5”或“6”)返回答案解析解析探究电磁感应现象的实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，则错误的连线是2与3.图52

3实验12：探究感应电流方向的规律一、实验原理楞次定律.二、实验器材条形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向的关系).三、实验过程1.按图6连接电路，闭合开关，记录G中流入的电流方向与指针偏转方向的关系.2.记下线圈绕向，将线圈与灵敏电流计连接成闭合电路.3.把条形磁铁N极(S极)向下插入线圈中，并从线圈中拔出，每次记录电流计中指针偏转方向，并确定电流方向，从而确定磁场方向.图64.总结，得出结论.解析答案例2

(2017·浙江4月选考·21(2))用如图7所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落.当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从_____(选填“a到b”或“b到a”).在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图象应该是____.图7b到aA解析根据楞次定律可知，流过线圈的感应电流方向从b到a，在磁体穿过整个线圈的过程中，进入时电流方向与离开时电流方向相反，排除C选项.由于离开时速度比进入时速度大，即切割磁感线产生的感应电流大，故选项A正确，选项B、D错误.(1)S2闭合后，将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中，电流表的指针将______偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)变式2

(2018·书生中学月考)在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图8甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S1时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央.然后按图乙所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和S2串联成另一个闭合回路.解析答案图8向右解析

线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，线圈B中磁通量变大，感应电流的磁场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)线圈A放在B中不动时，指针将_____偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)解析答案不解析线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将______偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)解析答案向右解析线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，线圈B中磁通量变大，感应电流的磁场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转.变式3如图9甲所示，开关S闭合后电流表指针由中央向左偏，当把一个线圈A和这个电流表串联起来后(如图乙)，将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时，线圈中会产生感应电流，经观察发现，电流表指针由中央位置向右偏，这说明_____.答案图9A.如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈B.如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在远离线圈C.如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在靠近线圈D.如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈AD变式4小李同学在用实验探究电磁感应现象中感应电流方向所遵循的规律时，准备了下列器材：多匝线圈、磁电式演示电表、条形磁铁、导线若干.(1)该同学把两只相同的磁电式演示电表用导线连接起来，然后抽去刻度面板，用手指迅速轻拨其中一只表的指针，同时观察另一只电表的指针，图10甲中与事实相符的是____(选填“a”和“b”).解析答案图10b解析由于两磁电式演示电表电流方向相同，而其中一个是发电，用右手定则判断，另一个是受安培力而偏转，用左手定则判定，两者指针偏转方向相反，故填b.返回答案解析(2)该同学将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图乙所示的实验电路，当闭合、断开开关的瞬间，电流表的指针都没有偏转，其原因______.A.电流表正负极接反了B.电流表接错了，应该接在蓄电池所在回路上C.蓄电池的正负极接反了D.开关接错了，应该接在B线圈所在回路上D解析由于A线圈回路没有电源，所以不会发生电磁感应.实验13：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系一、实验原理原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在输出电压.本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈两端的电压与匝数的关系.二、实验器材两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、学生电源(低压交流电源)、开关、可拆变压器、导线若干.三、实验过程1.按如图11所示连接好电路图，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数.2.打开学生电源，读出电压值，并记录在表格中.3.保持匝数不变多次改变输入电压，记录下每次的两个电压值.4.保持电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值.图115.数据记录与处理次序n1(匝)n2(匝)n1∶n2U1(V)U2(V)U1∶U21

2

3

4

四、注意事项1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作.2.为了人身安全，学生电源的电压不能超过12V，不能用手接触裸露的导线和接线柱.3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量.例3

(2017·浙江4月选考·21(1))为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，必须要选用的是_____.A.有闭合铁芯的原、副线圈

B.无铁芯的原、副线圈C.交流电源

D.直流电源E.多用电表(交流电压挡) F.多用电表(交流电流挡)用匝数na＝60匝和nb＝120匝的变压器，实验测量数据如下表解析答案Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根据测量数据可判断连接电源的线圈是_____(选填na或nb)ACEnb解析为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，故选用多用电表的交流电压挡.为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原、副线圈.由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即nb为输入端，na为输出端.变式5在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，操作步骤如下：①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.(1)以上操作的合理顺序是___________(只填步骤前数字序号)；

解析答案①③②④解析在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.故合理的顺序是①③②④.(2)如图12所示，在实验中，两线圈的匝数n1＝1600，n2＝400，当将n1做原线圈时，U1＝16V，副线圈两端电压U2＝4V；原线圈与副线圈对调后，当U1′＝8V时，U2′＝32V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是________.解析答案图12解析

两线圈的匝数n1＝1600，n2＝400，当将n1做原线圈时，U1＝16V，副线圈两端电压U2＝4V；当原线圈与副线圈对调后，U1′＝8V时，U2′＝32V，此时U2′为原线圈的电压，而U1′为副线圈的电压；变式6

(2018·慈溪市期末)在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中：(1)若多用电表的选择开关及学生低压电源的面板如图13所示，则多用电表的选择开关转到的位置和变压器原线圈应连接到学生低压电源的哪两个接线柱_____.A.转到位置a，接左边两个接线柱(标有“＋”“－”)B.转到位置b，接左边两个接线柱(标有“＋”“－”)C.转到位置a，接右边两个接线柱(标有“～”)D.转到位置b，接右边两个接线柱(标有“～”)答案图13D(2)如图14实验中，下列说法正确的是______.返回答案图14D.若没有铁芯，变压器的输入电压与输出电压之比还是等于原、副线圈匝数之比A.实验用控制变量法，用可拆变压器，能方便地从不同接

线柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压，可用多用电表中的直流电压表

C.原线圈接0、4接线柱，副线圈接0、8接线柱，副线圈电

压约为原线圈电压的2倍AC实验14：探究单摆周期与摆长的关系一、实验原理二、实验装置图及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)、停表、毫米刻度尺和游标卡尺.三、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.图152.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15所示.3.用毫米刻度尺量出摆线长度l′，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，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，该平均值即为测得的重力加速度值.7.将测得的重力加速度值与当地重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因.四、数据处理处理数据有两种方法：(2)图象法：图161.选择材料时摆线应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙线、胡琴丝弦或蜡线等，长度一般不应短于1m.小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm.2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象.3.摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°.4.摆动时，要使之保持在同一个运动平面内，不要形成圆锥摆.5.计算单摆的振动次数时，应以摆球通过平衡位置时开始计时，以摆球从同一方向通过平衡位置时进行计数，且在数“零”的同时按下停表，开始计时计数.五、注意事项例4

(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，小鑫同学用如图17甲、乙所示的装置进行实验，两图是从不同角度对该装置拍摄所得的效果图，甲图为摆球静止在平衡位置的情景，乙图为摆球振动过程中某一时刻的情景.请指出该同学的实验装置或实验操作中不当之处：_______________________________________________________________(写出一点即可).解析答案图17摆线绕在铁杆上导致悬挂不固定、摆角太大、摆线太短(写出一点即可)解析由题图知，题中实验操作时摆线未夹紧在铁夹中，导致悬挂不固定，且摆角太大、摆线太短；

(2)在该实验中，正确测得单摆的摆线长为L，振动的周期为T，摆球直径为d，可由g＝________计算出当地的重力加速度值.解析答案(3)在下列所给的器材中，选出本实验不需要的器材(填写器材前的编号即可)________.A.带夹子的铁架台B.打点计时器C.带小孔的实心铁球D.停表E.长约1m的细线F.规格完全相同的橡皮条G.带毫米刻度的米尺H.天平解析答案BFH解析本实验利用停表测时间，不需要打点计时器，需要长约1m的不可伸长的细线，不需要橡皮条，不需要天平测质量.故不需要的器材为B、F、H.变式7

(2018·温州市十五校联合体期末)用单摆测定重力加速度的实验装置如图18所示.关于该实验，有下列步骤：(1)测单摆周期时，为减小测量误差，应_____.A.以平衡位置作为计时起点B.以最大位移处作为计时起点C.可以以任意位置作为计时起点(2)测出摆线长L，小球直径d，及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝_____________.(用L、d、n、t表示)答案图18A(3)如图19所示，用游标卡尺测得小球的直径为________mm.答案图19(4)某同学在实验时忘了测量小球直径，但是改变摆线长度做了多次测量，得到多组T与L的实验数据，根据这些数据，该同学能否求得当地的重力加速度？____.(填“能”或“不能”)20.3能其中悬挂最佳的是图20中的______(填甲、乙、丙)，这样做的目的是____(填选项前的字母代号).A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.保证摆球在同一竖直平面内摆动变式8某同学在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，在用铁架搭建好单摆后先测量摆线的长度，其过程如下：答案图20乙A返回答案某同学采用了如图21所示方法测量摆长：摆球直径用游标卡尺进行测量，测量方法和游标刻度如图22所示，则摆球的直径是_____________mm.本单摆的摆长是________________m.(请注意单位，本空保留四位有效数字)图21图2214.00～14.060.4830～0.4845实验15：测定玻璃的折射率一、实验原理用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线；用量角器测出入射角θ1和折射角θ2；根据折射定律计算出玻璃的折射率二、实验器材两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针、量角器、刻度尺、铅笔、图钉.三、实验步骤1.将白纸用图钉钉在木板上.2.如图23所示，在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线.3.把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，沿刻度尺画出玻璃砖的另一边bb′.图234.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2的像挡住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像，记下P3、P4的位置.5.移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B，与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向.6.连接OO′，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′.用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中.7.用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中.四、数据处理(1)在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO交于C点，与OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作

图24垂线，交NN′于C′、D′点，用刻度尺量出CC′和DD′的长，如图24所示.图25五、注意事项1.玻璃砖要厚，用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃砖毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面.2.入射角应在30°到60°之间.3.大头针要竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应尽量大一些，以减小确定光路方向时造成的误差.4.玻璃砖的折射光线要画准.5.由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱.例5在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图26甲所示.解析答案图26(1)在图乙中画出完整的光路图.答案见解析图

解析分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点并延长，与玻璃砖两平行边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中的传播方向.光路图如图所示.(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝____________________________(保留三位有效数字).解析答案1.52(说明：±0.03范围内都可)解析设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为θ1，折射角为θ2，解析由题图可知，光线P1P2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P3和A.(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图27所示.图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和____(选填“A”或“B”).解析答案图27A在观察像与针是否在一条直线时，应该观察大头针底部，选项D错误.变式9

(2017·浙江11月选考·21)在“测定玻璃的折射率”实验时，(1)下列做法正确的是____.A.入射角越大，误差越小B.在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面C.实验时既可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量D.判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部解析答案C解析本实验在用插针法时，角度不宜过大，否则很难确定折射角，选项A错误；不能用铅笔贴着光学面画界面，选项B错误；

(2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图28所示，根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率______(填“偏大”“偏小”或“不变”).解析答案图28偏小解析由图甲可知，此次测量的折射角偏大，导致测得的折射率偏小.(3)小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图29所示，请在线框中画出光路图.解析答案图29答案见解析图解析光路图如图乙所示.变式10同学们用两面平行的玻璃砖做“测玻璃的折射率”实验.(1)甲同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO′连线延长线于C点.过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图30所示，用刻度尺量得OB＝8.00cm，CD＝4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n＝____.解析答案图301.5返回答案解析(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图31所示，若其他操作无误，则他测得的折射率比真实值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).图31偏小实验16：用双缝干涉测量光的波长一、实验原理单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光波长λ之间满足双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l可以用米尺测出，相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成.转动手轮，分划板会左右移动.测量时，应使分划板中心刻线对齐某条纹的中心(如图32所示)，记下此时手轮上的示数.转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的示数.两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.图32二、实验器材双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、米尺.三、实验步骤1.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮.2.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上.3.用米尺测量双缝到屏的距离.4.用测量头测量数条亮条纹间的距离.四、注意事项1.单缝和双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到屏的距离应相等.2.测双缝到屏的距离l可用米尺测多次，取平均值.3.测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)条纹间的距离a，求出相邻的两条亮(暗)条纹间的距离例6

(2018·浙江4月选考·21)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样.在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图33甲中a和b所示.已知细丝Ⅰ的直径为0.605mm，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图乙，细丝Ⅱ的直径为____________________mm.图甲中的____(填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样.解析答案图330.999(0.996～1.000)a解析由题图可知，直径为0.999mm.衍射单缝越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；衍射单缝越大，衍射现象越不明显，条纹间距越小，题图a的条纹间距小，对应的细丝比较粗，题图b的条纹间距大，对应的细丝比较细，因为0.999mm>0.605mm，所以选a.(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验.单缝和平面镜的放置如图34所示，白炽灯发出的光经滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹.小明测得单缝与镜面延长线的距离为h、与光屏的距离为D，则条纹间距Δx＝______.随后小明撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上______(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹.解析答案图34不能解析由题意，单缝在平面镜中的镜像，与原来的单缝共同构成一组双缝(如图)，所以双缝间距为d＝2h，故不能，因为不符合相干光的条件，不能发生干涉.变式11

(2018·9＋1高中联盟期中)(1)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，在观察白光的干涉图样时，现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、透镜D、单缝E等光学元件，如图35甲所示将白光光源C放在光具座最右端，依次放置其他光学元件，由右至左，表示各光学元件的字母排列顺序应为：C______A.答案图35DEB(2)一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节______.A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头答案D(3)为了使测得的单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法合适的是_____.A.增大单缝与双缝间距B.增大双缝与毛玻璃屏间距C.增大两双缝间距离D.增强光源亮度答案B变式12

(2016·浙江4月选考·21)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20mm的双缝，双缝与屏的距离为600mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图36甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的____(填字母)，此时测量头的读数为25.70mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是________mm.紫光的波长等于______nm.图36返回答案解析D19.40420返回解析换成紫色滤光片后，光的波长变小，条纹间距变小，B错，条纹方向不变，C错，分划板中心刻线的位置是不变的，A错，D对；标尺的读数为19mm＋8×0.05mm＝19.40mm；可得λ＝420nm.实验17：探究碰撞中的不变量用实验法探究碰撞中的不变量，要测量物体的质量和碰撞前后的速度.可以用很多的实验方案来探究.实验方案一：图37如图37，光滑的水平木板上，一辆小车A拖着一条纸带匀速运动，碰上了静止在前方的小车B，碰后两车一起向右匀速运动.为了减小摩擦力的影响，我们的做法是将木板一端垫高，其实也可以使用气垫导轨.探究需要确定质量和速度，用天平测质量.中心任务是要得出速度，如图38是一条实验室打出的纸带：纸带的左端代表A车碰前的运动.图38实验方案二：图39如图39，数字计时器上可以得到遮光板通过光电门的时间t，如果要计算匀速运动的速度，还需知道遮光板宽度d，这样速度v＝在匀速运动中，遮光板宽一点或窄一点，对物体速度的计算不会有影响.在变速运动中，选取的遮光板要窄一点.实验方案三：如图40所示，通过小球摆起的角度可以知道碰撞的速度.上述三个实验方案的区别在于测速度的方法不同.实验方案四：图40图41如图41所示，先用重垂线确定O点.让两个球碰撞(入射小球的质量m1大于被撞小球的质量m2)，两球碰撞前后速度用平抛运动测量，因下落时间相同，可以用水平位移替代速度.多次实验，小球落点如图42所示.图42小球落点有很多，画圆，圆心表示平均落点位置.量出水平距离OP、OM、ON，则碰撞中的不变量可表示为：m1OP＝m1OM＋m2ON.例7如图43为“碰撞实验器”，它可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.(1)实验中必须满足的条件是______.A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差B.斜槽轨道末端的切线必须水平C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放解析答案图43BD解析小球碰撞前后的水平速度可以用水平位移的数值表示，小球与斜槽轨道间的摩擦对实验没有影响，选项A错误；小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端切线必须水平，选项B正确；为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，选项C错误；为了使入射球每次到达斜槽轨道末端的速度均相等，入射球必须从同一高度静止释放，选项D正确.解析实验需要验证m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，因此本实验还要完成的步骤是找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测出平抛射程OM、ON，用天平测出两个小球的质量m1和m2.(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP.然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复操作.本实验还需要完成的必要步骤是______(填选项前的字母).A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量抛出点距地面的高度HC.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND.测量平抛射程OM、ON解析答案ACD(3)某次实验中得出的落点情况如图44所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为_______.解析答案图444∶1解析将数据代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，解得m1∶m2＝4∶1.变式13

(2018·台州市3月选考)某同学用如图45所示的装置探究碰撞中的不变量，实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块碰到弹射装置时将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出.滑块甲和滑块乙上装有相同宽度的挡光片，在滑块甲的右端和滑块乙的左端装上了弹性碰架(图中未画出)，可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小.开始时，滑块甲被弹射装置锁定，滑块乙静置于两个光电门之间.(1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图46所示，则d＝_______cm.答案图45图462.145(2)为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门2，则选用下列哪组滑块能使实验效果更好____.A.M甲＝50g，M乙＝50gB.M甲＝100g，M乙＝50gC.M甲＝50g，M乙＝100g答案B(3)某次实验时，该同学记录下滑块甲(质量为m甲)通过光电门1的时间为t1，滑块乙(质量为m乙)通过光电门2的时间为t2，滑块甲通过光电门2的时间为t3，根据实验器材等测量条件确定误差范围.①只要等式___________________成立，则可说明碰撞过程中动量守恒；②只要等式_________________________成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞.(注：以上2个等式必须用题目中所给的字母表示)答案(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图乙所示，则d＝________mm.又测得了小球A质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h.为完成实验，还需要测量的物理量有：____________________________________.变式14

(2018·浙江11月选考·21)小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图47甲所示，悬挂在O点的单摆，由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰撞后小球A继续摆动，小球B做平抛运动.解析答案图4714.40小球B的质量m2，A球碰撞后摆角的大小解析游标卡尺的精确度为0.05mm，根据游标卡尺的读数方法可知，d＝14mm＋8×0.05mm＝14.40mm.碰撞过程中动量守恒，则有m1v1＝m1v1′＋m2v2′，以及碰后A球的摆角从而来测定碰后的A球的速度.返回答案解析(2)若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期______(选填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前单摆的周期(摆角小于5°).等于课时作业1.(2018·义乌市模拟)(1)如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.解析答案12345678图1①将图中所缺导线补接完整.答案如图所示解析探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：12345678②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”).解析答案123456向左偏78解析闭合开关瞬间，通过线圈B的磁通量增大，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增大，感应电流方向和原电流方向相反，灵敏电流计指针向右偏，而把A从B中拔出来时，通过线圈B的磁通量减小，感应电流的磁场要阻碍原磁场磁通量的减小，感应电流方向与闭合开关瞬时的感应电流方向相反，故灵敏电流计指针向左偏.(2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压.①下列操作正确的是_____.A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡解析答案123456D78解析变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压挡，故A、B、C错误，D正确；②该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压______(选填“增大”“减小”或“不变”).解析答案123456减小78解析因为理想变压器的输入功率等于输出功率，采用的是降压变压器，根据P＝UI可知，副线圈中的电流大，为了减小输电线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，2.(2018·东阳中学期中)东阳中学创新班同学想用220V交流电源作为小型收录机的电源.他先制作了一个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6V的交流电源，于是他又添置了一台220V/6V的变压器，如图2所示.他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗.解析答案1234566V78图2(1)他不知道如何接线，也没有相应的说明书.你能帮他判断正确的接法是a、d端接_____(填“220V”或“6V”).(2)这台220V/6V的理想变压器接6V的线圈匝数是300匝，则接220V的线圈匝数是________匝.解析答案1234561100078(3)为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数Na＝80匝和Nb＝160匝的一个变压器重新接在电源上，测量结果记录如下，则接电源的是____(填“Na”或“Nb”).123456Nb78Ua/V1.802.803.80Ub/V4.006.018.02答案3.(1)在“测定玻璃的折射率”实验中，小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图3甲所示的实验器材，他认为缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：________.老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针应在图乙中的位置____(选填“A”“B”或“C”).12345678解析答案图3刻度尺B解析本实验需要用刻度尺测量相应长度以计算入射角、折射角的正弦值，通过平行介质的入射光线和折射光线是平行的，所以第四枚大头针的位置应该在B处.(2)小红利用方格坐标纸测定玻璃的折射率，如图4所示，AO是画在纸上的直线，她在直线AO适当位置竖直插上P1、P2两枚大头针，放上半圆形玻璃砖(图中粗黑线所示)，然后插上P3、P4两枚大头针，以确定折射光线.其中她确定P3大头针位置的方法应当是：______________________________________________.操作完成后，她用圆规作了一个以O为圆心，半径与玻璃砖半径相同的半圆(如图中虚线所示)，则她测出玻璃的折射率n＝_____.12345678解析答案图4透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像

1.512345678解析正确的操作是透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像.设入射光线与圆的交点为C，出射光线与圆的交点为D，过C、D分别作竖直对称轴的垂线，交点分别为M、N，4.(2018·台州市外国语学校期末)(1)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，备有下列仪器：A.白炽灯B.双缝C.单缝D.滤光片E.白色光屏把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：________(填写字母代号).123456ADCBE78答案(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500mm，双缝之间的距离d＝0.50mm，单缝到双缝之间的距离s＝100mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图5所示，则入射光的波长λ＝___________m(结果保留两位有效数字).1234566.4×10－778解析答案图512345678(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有_____.A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光B.增大双缝到屏的距离C.增大双缝到单缝的距离D.增大双缝间距123456AB78解析答案(1)比较图a和图b，可以说明___________________________________________.5.如图6甲所示，是用双缝干涉测量光波长的实验装置示意图，其中A、B、C、D分别表示滤光片、单缝、双缝、光屏.图乙a是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.36mm的双缝在光屏上得到的图样；图b是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.18mm的双缝在光屏上得到的图样；图c是实验时用蓝色滤光片和双缝间距d＝0.36mm的双缝在光屏上得到的图样，则：123456对相同色光，双缝间距减小，相邻条纹间距增大78解析答案图6解析比较题图a和题图b可知，对相同色光，双缝间的距离减小，相邻条纹间距增大；12345678(2)比较图a和图c，可以说明__________________________________________.12345678解析答案对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小解析比较题图a和题图c可知，对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小；(3)能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变___和____的位置(选填“A”“B”“C”“D”).12345678解析答案C

D解析能进行上述比较的前提是做这三次实验时保证双缝到光屏的距离不变即不改变C、D的位置.6.(2018·宁波市十校联考)在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)以下关于本实验的措施中正确的是____.A.摆角应尽量大些B.摆线应适当长些C.摆球应选择密度较大的实心金属小球D.用秒表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时123456BC78解析答案12345678解析在最大偏角小于等于5°的情况下单摆的运动可以看做简谐运动，实验时摆角不能太大，不能超过5°，故A错误；实验中，摆线的长度应远远大于摆球的直径，适当增加摆线的长度，可以减小实验误差，故