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光学、热学、原子物理实验大全几何光学1 光的直线传播 光的反射和平面镜成像1、镜面反射、漫反射实验仪器：光具盘(J2501)、电源教师操作：将圆形光盘卡紧在矩形光盘上，分别将平面镜、漫反射镜片用指旋螺钉紧固在圆形光盘上，旋转圆形光盘，使镜面与入射光线成一定角度，观察反射光线。2、平面镜成像实验仪器：平面玻璃、蜡烛两只(完全相同)、火柴、大白纸一张(8开或更大一些)、直角三角板、铅笔教师操作：在白纸中央用直尺画一条直线，然后平放在水平桌面上，在直线的一侧点一个点A，将平面玻璃垂直于纸面且与纸上直线重合放置，将一支蜡烛点燃竖直放在A处，在A点这侧看点燃蜡烛的像.将另一支未点燃的蜡烛放在直线(平面玻璃)的另一侧，缓慢移动直至未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，好像未点燃蜡烛也燃烧起来一样.在纸上记下未点燃蜡烛的位置.在同学们都看清楚的前提下，将点燃的蜡烛熄灭.让同学讨论看到的现象。实验结论平面镜成像的特点：(1)像：由物发出(或反射)的光线经光具作用为会聚的光线(或发散的光线)所形成的跟原物“相似”的图景。这里的“相似”一词与数学的相似含义不完全相同，数学中的相似是指对应处成相同的比例，而这里的“相似”有时不同对应处比例不同。例如哈哈镜中人的像与人相比相差很大，但仍认为是人的像。(2)实像：是由实际光线会聚而形成.可用眼直接观察，可在光屏上显示，具有能量到达的地方。(3)虚像：是实际光线的反向延长线汇聚而形成，不可在光屏上显示，只能用眼睛直接观察。2 光的折射、全反射、色散1、插针法测定玻璃砖的折射率(学生实验)实验仪器：方木板、白纸、直别针、玻璃砖、刻度尺、铅笔、量角器、图钉实验目的：应用折射定律测定玻璃的折射率，加深对折射定律的理解。实验原理：光线射向底面平行的玻璃砖后将在玻璃砖内发生偏转，而出射光线与入射光线平行。由插针法可以确定入射光线与出射光线的路径，而由光线在玻璃砖底面上的入射点和出射点可以确定光线在玻璃砖内的传播路径，从而能测出光线射向玻璃砖的入射角i和在玻璃砖内的折射角i，由n即能求出玻璃的折射率。学生操作：(1)将一张八开的白纸，平铺在绘图板上，用图钉固定，玻璃砖平放在纸中央。取一枚直别针，紧贴玻璃砖上底面AE的中点附近，垂直插牢在图板上。插针点为O点，取第二枚直别针，垂直插在O点左上方的O1点。实验者的眼睛在玻璃砖下底面CD的下方，沿水平方向透过玻璃砖观察插在O、O1点处的直别针，移动观察位置，使两枚直别针位于一直线上。然后在玻璃砖下底面CD的下方，沿着O1O的方向再在点O2、O3处插两枚直别针，观察者应看到插在O1、O、O2、O3的四枚直别针在一直线上。(2)拔下直别针，标好插针点O1、O、O2、O3。笔尖贴紧玻璃砖画下它的轮廓线AECD，如图所示。(3)取走玻璃砖，连直线O1O、O2O3，延长O3O2交DC边干O，连OO。过点O作AE的垂线NN，则O1O为入射光线，OO为折射光线，ON为法线，O1ON为入射角i，OON为折射角i，如图所示。(4)有两种计算折射率的方法：用量角器在图上量出入射角i及折射角i，代入折射定律公式n计算出折射率n。延长OO，以O为圆心，R(大于100mm)为半径作圆，分别与入射光线O1O交于P，与折射光线OO的延长线交于P。过PP作NN的垂线，垂足分别为BB，则sinisini ， n用钢直尺测出PB及PB，代入上式即可计算出折射率。用上述两种方法测得的结果列在表中。改进方法：如果按上面第二种方法计算折射率，即n，当第二枚直别针插在不同位置时，入射光线O1O就不同，入射角i、折射角i均有变化，PB及PB值亦随之变化，但PB与 PB的比值不变。因此可以改变O1的位置，作出若干条入射光线和对应的折射光线。当以O为圆心，以R为半径作圆时，得到若干对PiBi及PiBi，如图所示。若以PB为横坐标，以PB为纵坐标作PBPB图线，应是通过坐标原点的一条直线，直线的斜率 就是折射率n，这种方法可以减小测量误差。PB(mm)21.043.263.680.795.4PB(mm)13.929.042.253.363.2上表是根据图测得的五对PB及PB值，上图是用上表的数据作出的PBPB图线，在图线上任找一点A，其坐标值为(39.8，60.0).则折射率n1.51。2、用视差法测玻璃折射率实验仪器：玻璃砖、直别针教师操作：将玻璃砖平放在水平桌面上，用透明胶纸将直别针M竖直地贴在玻璃砖的一端C，M的尖端应向上。通过玻璃砖在E处观察直别针M，将会看到M的像如图。将直别针N在玻璃砖表面AC线上移动，直到直别针N处于M在玻璃中的像的正上方。量出AC与AB之距离，即可求出玻璃的折射率。可以改变玻璃砖厚度重复实验。3、用视差法测水的折射率实验仪器：水杯、水、直别针将一只直别针M放在水杯内。在杯中注入15厘米左右的清水，这时从上向下看会发现M的像。在杯外用另一根直别针N确定M像的位置，注意N应与M在同一竖直平面内。从上向下看时，如果N与M的像之间无视差存在，则这时N的位置B即为M的像的位置。测出AC、AB即求得水的折射率。改变水的深度，重复测量几次，即求得水的折射率的平均值。4、全反射实验仪器：激光器、半圆形玻璃砖、直角棱镜教师操作：转动半圆形玻璃砖使入射角逐渐增大，最后使折射角等于90，如图。边做边启发学生观察并回答当入射角变大时，折射角怎样变(变大)，折射光线的强度怎样变化(逐渐减弱)，反射光线的强度怎样变化(逐渐增强)，折射角等于90时，折射光线如何(消失)，反射光线强度如何(和入射光线强度差不多)。教师操作：使光线从直角棱镜的一条直角边入射，观察全反射现；使入射光线从直角棱镜的斜边垂直入射，观察二次全反射现象。实验结论：全反射定义当折射角达到90时，折射光线完全消失，只剩下反射回玻璃中的光线，我们称这种现象为全反射.5、光导纤维实验仪器：光导纤维应用演示仪(2516)、电池(5号2节)教师操作：(1)演示全反射原理及传像原理(2)传声演示(3)传像演示6、水柱导光实验仪器：水柱导光演示器(自制教具)仪器原料：圆筒(麦乳精筒)、光屏、小电珠(6.3V，0.3A)、电源(4节1号干电池)、导线、细木杆制作方法：(1)在圆筒靠近底面的侧壁上钻一小孔。(直径约0.6cm)(2)将电珠与导线焊牢并固定在木杆的一端，用透明胶带将电珠裸露的金属部分裹好。(3)先用塞子将小孔堵上，筒内灌满清水。(4)将电珠点燃放进筒内靠近小孔处。(5)拔掉塞子，让水从小孔流出，用光屏接水柱.水柱触到的部分是一个光斑。红紫实验现象：水柱导光，光随水柱传出。7、光的色散实验仪器：激光器、三棱镜、分光镜教师操作：“白光”光源下三棱镜对光的色散。教师操作：引导学生用分光镜观察太阳光谱。分光镜：借助望远镜、凸透镜、标度尺等辅助部件，分光镜能够组成光源的复色光清晰的分解在一个有确定数字的标尺背景上，这叫做光谱。通过光谱，我们可以得出光源的发光性质，这对分析发光物质的化学组成、乃至原子核内部信息都非常有帮助。8、观察光谱实验仪器：分光镜(J2551型)、光谱管组(J2552型)、感应圈(J1206型)、低压电源(J1201型或J12011型，J12012型)、学生电源(J1202型或J12021型)、照明灯(6伏)分光镜：(1)构造及原理J2551型分光镜的光路如图所示。光源发出的光经平行光管成为平行光，投射到三梭镜上。通过三棱镜的折射进入望远镜中，在望远镜的焦平面上聚焦成狭缝的像，通过目镜可观察到此像。如果光源是单色光，只有一个狭缝像。如果光源由几种波长组成，因三棱镜对不同波长的光的折射率不同，从三棱镜出射时，不同波长的光偏折的角度不一样，通过目镜可看到几个按一定规律排列的不同颜色的狭缝像。通常把狭缝像称为光谱线。标度管中的波长标尺被照亮后，光线通过标度管物镜成平行光出射，经三棱镜AB面的反射也进入望远镜中，并在望远镜物镜焦平面上聚焦成像。这样，在望远镜中能同时看到光谱线(狭缝像)及波长标尺，谱线的波长可根据波长标尺刻度直接读出。分光镜的外形如图所示，它由平行光管、望远镜、标度管、三棱镜、托盘、支架等主要部件组成。平行光管由物镜及狭缝组成。狭缝的缝长用燕尾形光栏调节，缝宽用微调螺钉调节。狭缝前有一块活动的平面反射镜及直角棱镜，用来采集比较光束，照明狭缝的下半部。标度管由物镜及波长标尺组成。波长标尺是非等分刻度尺，在波长为589.3纳米的位置上标出D线(若使用精密的分光仪，可观察到钠双线，波长分别为589.0纳米和589.6纳米)，在波长为543.1纳米的位置上标出e线，如图所示。标度管前端两侧各有一只微调螺钉，用来调整波长标尺的位置。望远镜由物镜和目镜组成，目镜有两只，可互换使用。高倍目镜放大倍数大，视场小，低倍目镜放大倍数小，视场较大。三棱镜安装在棱镜室中的棱镜台上。棱镜台、平行光管、标度管都固定在托盘上。望远镜固定在托板上，旋转手轮时通过齿轮齿条传动装置，带动望远镜筒绕固定轴转动，使所需观察或测量的谱线位于视场中心。(2)调节仪器受振动后，波长标尺的位置可能会移动，使用前需调整，方法如下：用照明灯(如J2507型光具座中的光源)照明波长标尺，前后调节望远镜目镜，见到清晰的标尺刻线。在平行光管的狭缝前置钠光灯或汞灯。调节狭缝宽度，在望远镜中观察钠的589.3纳米谱线(新的直读式分光镜可以看到钠的谱线有两条：589.0纳米、589.6纳米。当它们分不开时成为1条波长为589.3纳米的谱线)或汞的546.1纳米谱线，是否与波长标尺上的D刻线或e刻线重合。若不重合，调节标度管上的两只波长标尺微调螺钉。进行上述调整时，钠、汞光源任选一种即可。如无钠光灯或汞灯、汞光谱管，可在酒精灯灯芯上加氯化钠(食盐)，用酒精灯火焰代替钠光灯，或用日光灯代替汞灯。酒精灯火焰应距狭缝100毫米以上，以防食盐蒸气溅射到狭缝上。(3)保养J2551型分光镜是比较精密的光学仪器，应避免震动。平行光管、标度管及棱镜在出厂时均已调整好并固定，不要随便拆卸。调节狭缝宽度时，需边观察望远镜中的谱线边调节，避免狭缝闭合过紧挤伤刀口。如谱带上出现横向暗条纹，表明刀口上有灰尘，需要清洗。清洗时先把狭缝调宽，滴几滴无水酒精冲洗；或者用68毫米宽的纸片，对折后塞在狭缝里上下轻轻拉动，靠纸片的弹性把刀口上灰尘抹掉。感应圈的输出端电压很高，实验时应注意。教师操作：用感应圈激发氢光谱管，用它来照明狭缝，在望远镜中可观察到三条或四条明线光谱，如图所示(一般情况下，H谱线观察不到)。下表列出了氢光谱线的名称、对应量子数、谱线颜色。谱线名称HHHH量子数n3456谱线颜色红蓝紫紫汞、钠、氨的明线光谱如图所示，J2552型光谱管组中有汞及氦光谱管，观察钠的明线光谱时可用钠光灯做光源。17.光的波动说17.1 光的干涉1、双缝干涉实验仪器：蜡烛、火柴、玻璃片、双面刀片(学生自备)；直丝灯泡(教师准备多盏)学生操作：用蜡烛火焰把玻璃片的一面熏黑，操作时防止玻璃片受热不匀而断裂。把两片刀片叠在一起，刀口叠齐，捏紧，在玻璃片熏黑的一面上划一道直线，就得到一块双缝。双缝距约为一块刀片的厚度。在两块刀片之间垫一层纸，再刻一块双缝距大一些的双缝；可以刻在同一块玻璃片上。观察时手持双缝片，透过双缝观察直丝灯泡，就可看到白光的双缝干涉图样。在灯泡和双缝之间或双缝与眼睛之间插入一张有颜色的玻璃纸或滤色片，即可看到单色光的双缝干涉图样。再改用不同缝距的双缝观察，或移动观察位置改变与光源之间的距离，可看到干涉条纹的间距发生变化。2、用双缝干涉测光的波长(学生实验)实验仪器：双缝干涉实验仪(J2515型)、光具座(J2507型)双缝干涉实验仪：(1)构造J2515型双缝干涉实验仪的结构如图所示。该仪器采用分离光学元件，在光具座上组装成整机的结构。主要部件有遮光管、照明系统、双缝、观察筒及测量头。遮光管是安装其他部件的基准，并能挡住杂光的干扰，犹如暗室一样。照明系统包括光源灯泡、透镜、遮光板、光源单缝及滤色片。灯泡灯丝呈线状，12伏，1524瓦。透镜焦距为50毫米。单缝作线光源用，缝宽为0.100毫米，固定在单缝管的顶端。滤色片有两块：红色滤色片，峰值波长为660.010.0纳米，绿色滤色片，峰值波长为535010.0纳米。双缝有两块，双缝间距分别为d1=0.200毫米，d20.250毫米。观察筒由筒体、毛玻璃屏及目镜组成。毛玻璃屏用于接收干涉图样。通过目镜的放大作用，干涉图样看得更清晰。测量头上有游标尺、分划板、滑座、滑块、目镜、手轮等。游标尺的主尺固定在滑座上，游标、分划板、目镜固定在滑块上。转动手轮，推动滑块在滑座里移动，并带动游标、分划板及目镜一起移动，通过目镜可以看到分划板上的刻线与干涉条纹的相对位移。干涉条纹的间距在游标尺上读得。测量头与观察筒可互换使用，但不能同时使用。(2)组装调节按照仪器结构示意图及整机图把零部件安装在光具座上。在光具座最后两只滑块上插上半圆形支架环，支架环插杆的高度要相等。遮光管搁在支架环上，与光具座导轨平行。在遮光管前端固定好双缝，缝取竖直方向。单缝管套在双缝外面，因此从仪器外表上看不到双缝。调节单、双缝平行的拨杆装在单缝管上。灯泡、透镜分别插在光具座滑块上，置于单缝前面。在遮光管的另一端装上观察筒。遮光板在观察或测量时插在单缝前，用于挡住灯光，以免刺激实验者的眼睛。仪器调节的关键，一是使光学元件的中心均在仪器的光轴上，即共轴；二是使光源单缝与双缝平行。仪器以遮光管的轴线为光轴，装在遮光管上的单缝、双缝、观察筒(或测量头)已共轴，这是由仪器结构保证的，因此只需把灯泡及透镜的中心调节到仪器的光轴上就行了。采用共轭法调节灯泡及透镜共轴。灯泡与单缝之间的距离约为25厘米。把灯泡灯丝、透镜大体上调节到与单缝等高。点亮灯泡，透镜移近单缝，在单缝面上成灯丝的缩小像，透镜上下移动，使灯丝的缩小像成在狭缝中心。然后把透镜移向灯泡，在单缝面上成灯丝的放大像，上下或左右移动灯泡，使灯丝放大像亦在单缝中心。反复调节二、三次，当移动透镜时，灯丝的放大像及缩小像均成在单缝的中心。然后把透镜固定在离开灯丝约5厘米的地方，用平行光照亮单缝。用拨杆调节单、双缝的平行。双缝的缝固定在竖直方向，左右移动拨杆时，拨动单缝绕光轴旋转，就能把单缝调节到与双缝平行。调节时边移动拨杆，边观察干涉条纹，直至看到清晰的干涉图样。如果干涉条纹不是竖直方向的，不影响实验结果，但看起来不习惯，可把遮光管连同单、双缝、观察筒转过一个角度，使干涉条纹成竖直方向。在仪器安装调节过程中，还可以把双缝干涉实验装置与杨氏双孔干涉实验装置进行比较，了解单、双缝的作用以及产生稳定的干涉图样的条件。实验原理：光源发生的光经滤色片成为单色光，单色光通过单缝后，相当平行光源，通过双缝后，变成频率相同、相位差恒定的相干光，可以在光屏上产生稳定的干涉图样。根据计算波长的公式： = ，测出双缝间的距离d，双缝到光屏的距离L，n条干涉条纹间的距离a(x = )，即可算出单色光的波长。实验目的：通过安装调节实验仪器，使学生了解光波产生稳定的干涉现象的条件；让学生观察白光及单色光的双缝干涉图样，并测定单色光波的波长。学生操作：(1)观察双缝干涉图样安装调节好仪器，即可见到白光的双缝干涉图样。在单缝前套上滤色片就可见到单色光的双缝干涉图样。改变滤色片、双缝或加上接长管后再观察干涉图样的变化。在观察双缝干涉图样时，应注意下面几点：在两束相干光波相遇的空间里，都能接收到干涉图样。实验时看到的是在光屏所在位置上的干涉图样，所以在遮光管接上接长管后仍能接收到干涉图样。但由于双缝与光屏之间的距离(缝屏距)L变长了，干涉条纹的间距也变大了。白光的双缝干涉图样是彩色的，中间一条白色的亮条纹为零级亮条纹，其余各级彩色条纹是以零级亮条纹为中心左右对称的。在各级的彩色条纹中，红色在最外侧。单色光的双缝干涉图样是明暗相间的条纹，相邻两条明条纹及相邻两条暗条纹的间距均相等。仔细观察，可看出正中的一条亮条纹比较亮，这就是零级亮条纹。红光产生的干涉条纹的间距比绿光的大，原因是红光波长长。双缝距d小的双缝，产生的干涉条纹的间距大。(2)测定单色光波的波长仪器安装调节好后，换上测量头，把测量头的游标尺置10毫米左右，调节目镜，在视场中出现清晰的干涉条纹及分划板上的刻线，然后在单缝前套上红色或绿色滤色片即可开始测量。分划板上的刻线形状如图所示，一条水平刻线，三条竖直刻线。竖直刻线应与干涉条纹平行。若不平行，松开测量头上的紧固螺钉，转动测量头，使竖直刻线与干涉条纹平行。根据，在双缝距d及缝屏距L已知的条件下，测出相邻两条亮(或暗)条纹的间距x，就可计算波长。若直接测x，测量的相对误差较大，因此可先测6条明(或暗)条纹的总间距，再计算出x。转动手轮，把分划板刻线对齐左边某一条清晰的亮(或暗)条纹，记下游标尺上的读数x1，然后把分划板移向右边，把刻线对齐第七条亮(或暗)条纹，记下游标尺读数x7，如图所示。6条条纹的总间距为x7x1，则x。分划板刻线能否对齐干涉条纹，对测量结果影响很大，由于明暗条纹的单线不很清晰，测量时应对齐干涉明(或暗)条纹的中心。方法如下：把明(或暗)条纹嵌在分划板两根短刻线之间，使条纹的两边边缘与短刻线的距离相等，这时，中心刻线就对齐在条纹的中心、如图所示。为减小测量误差，x1及x7的读数应重复测几次，取其平均值。计算波长时，双缝缝距d标在双缝座上，在安装仪器时就要把d值记下来。缝屏距L，不加接长管是600毫米，加上接长管后为700毫米。滤色片仪器参数条纹游标尺读数x(mm)波长(mm)D(mm)L(mm)x1(mm)x7(mm)红色0.200600明2.8414.481.94647暗3.8015.501.95650700明1.5815.342.29654暗2.64562.326630.250600明2.2811.881.60667暗3.1012.661.59663700明1.4812.541.84657暗2.3413.481.86664绿色0.200600明3.3213.041.62540暗2.6012.181.60533700明2.7413.981.87534暗1.8813.081.875340.250600明3.1811.001.30542暗3.9211.561.27529700明2.8412.001.52543暗3.7212.641.49532J2515型双缝干涉实验仪有红绿两块滤色片、两块双缝及两个缝屏距，共有八组实验条件可供学生选用。列在表中的测量数据及计算结果供参考。表中的x1、x已是三次测量数据的平均值。注意事项：(1)共轭法成像的条件，物与像平面之间的距离必须大于透镜焦距，本实验灯泡与单缝之间的距离约25厘米。(2)测量单色光波长时，测量头、接长管与遮光管连接处的定位面应紧密吻合，否则缝屏距L变长，测量误差增大。(3)在读取x1至x7的整个过程中，不能拨动调节拨杆或转动测量头，否则会引起干涉条纹的移动而使读数无效。(4)考虑仪器误差及测量误差等因素，测量结果红光的波长应在624696纳米之间，绿光波长应在505566纳米之间，若偏离了上述范围，应检查原因。(5)仪器所用的光源灯泡，其灯丝冷电阻较小，一开始用12伏电压点灯泡时，电流过大，学生电源次级保险丝可能会烧断，或者过载保护自动截止，无电压输出。因此，点亮灯泡时电压应逐挡升高至12伏，使用时不得超过12伏。3、单缝衍射实验仪器：游标卡尺(学生每人一把)或铅笔(每人2支)；直丝灯泡学生操作：单缝的宽度(游标卡尺两外测量爪之间的距离)为0.10毫米，光源与单缝之间的距离约1.5米。实验者手握游标卡尺，通过两只外测量爪组成的单缝观察灯丝，并使单缝与灯丝平行，这时就能观察到清晰的单缝衍射图样。改变单缝的宽度，单缝衍射的图样也随着改变。当单缝宽度慢慢地变宽时，中央亮条纹的宽度逐渐变窄，两侧衍射条纹间的距离亦变小。当单缝宽度大于某一值时，衍射条纹消失。如保持单缝的宽度不变，改变单缝与灯丝之间的距离，衍射图样也会发生变化。当距离变大时，衍射条纹间的距离变大，反之则变小。在灯泡与单缝之间插入红色(或绿色)的透明纸(或有色玻璃)，就能观察到单色光的衍射图样。4、激光实验仪器：激光光源热学1 分子热运动 能量守恒1、测量分子直径的原理实验仪器：小米、米尺、量筒教师操作：先用量筒测出一定量小米的体积V，再将这些米平摊在水平桌面上，不要重叠，测出小米所占的面积，则小米的直径为d=。2、用油膜法估测分子的大小(学生实验)实验仪器：油酸酒精溶液(1：200)、注射器、方形水槽、烧杯，画有方格线的透明塑料板、水笔、痱子粉实验目的：用油膜法估测分子的大小。实验原理：以油酸分子呈立方体排列“估算”关系：d= 学生操作：(1)用注射器将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积(如1mL)时的滴数。(2)往方形水槽内倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀的撒在水面上。(3)用注射器将酒精油酸溶液滴在水面上一滴，待油酸薄膜的形状稳定后，将塑料板放在水槽上，然后将油酸薄膜的形状用彩笔画在塑料板上。(4)算出油酸薄膜的面积S(求面积时以方格上边长为1cm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)。(5)根据d= ，计算油酸分子的大小。注意事项：(1)实验前，必须把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专用，不能混用，否则会增大误差，影响实验结果。(2)待测油酸面积扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓。扩散后又收缩有两个原因水面受油酸滴冲击凹陷后又恢复；酒精挥发后液面收缩。(3)本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可。3、扩散现象实验仪器：分别装有二氧化氮和空气的玻璃储气瓶、玻璃片；250mL水杯内盛有冷水、250mL水杯内盛有热水、红墨水教师操作：把盛有二氧化氮的玻璃瓶与另一个玻璃瓶竖直方向对口相接触，看到二氧化氮气体从下面的瓶内逐渐扩展到上面瓶内。教师操作：分别将红墨水用滴管滴入冷水和热水中各一滴。实验结论：扩散现象说明了组成物质的大量分子是在做不停的无规则运动。扩散快慢即分子运动激烈程度与温度有关。4、观察布朗运动实验仪器：显微镜、冷水、热水、墨汁教师操作：调好显微镜；在载玻片上先放上一大滴水，然后在水上滴一小滴稀释的墨汁，盖上玻璃片放在显微镜下让学生观察。实验现象：小黑颗粒都在不停地运动；有的颗粒运动得快些，有的慢些，或颗粒越小的运动越明显。教师操作：用滴管滴在玻璃片上一滴热水后，再继续观察布朗运动与前次看到的有何不同。实验现象：较前次的布朗运动加快。5、布朗运动的产生原因实验仪器：布朗运动模拟器(J2272型投影气桌)教师操作：用布朗运动模拟器演示布朗运动并说明由于大量水分子(比小颗粒小得多)不停地做无规则运动，它们和小颗粒相撞。每个水分子和小颗粒碰撞都使小颗粒受到冲力；每一瞬间各个方向都有大量分子碰撞小颗粒，哪个方向冲力大些，小颗粒就向哪个方向运动；下一瞬间另一方面冲力大了，小颗粒就向另一方向运动，结果使小颗粒做不停的无规则的运动，这样便形成了布朗运动。6、分子间存在距离实验仪器：约1m长的、外径约1cm的玻璃管、各约2030ml的酒精和有红色颜料的水、橡皮塞；长15cm的U形玻璃管、铁架台、橡皮塞、红墨水教师操作：长玻璃管内，分别注入水和酒精，混合后总体积减小。教师操作：U形管两臂内盛有一定量的水(不注满水)，将右管端橡皮塞堵住，左管继续注入水，右管水面上的空气被压缩。实验结论：气体、液体的内部分子之间是有空隙的；钢铁这样坚固的固体的分子之间也有空隙，有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油，发现油可以透过筒壁溢出。7、引力实验仪器：用细线捆住的平板玻璃、直径20cm的盛水槽、弹簧秤教师操作：把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接触水面；用手向上拉橡皮筋，学生观察拉动玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力？ 实验结论：拉力会大于玻璃板的重力玻璃板离开水面时水会发生分裂，由于水分子之间有引力存在，外力要克服这些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重力；玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂。8、斥力实验仪器：注射器、橡皮塞教师操作：用橡皮塞在注射器内封住一段空气，压缩，但不能无限压缩。9、分子间距离超过一定限度分子力为零实验仪器：玻璃教师操作：将玻璃打碎，碎片不能拼合。10、平均动能实验仪器：道尔顿板(J2279)教师操作：把几个珠粒从漏斗倒入道尔顿板，观察下落后的分布；把大量珠粒从漏斗倒入道尔顿板，观察下落后的分布。实验结论：分子做无规则运动，每个分子的速率都不相同，有的大、有的小，而且在分子相互碰撞时速率也会改变，但大多数分子的速率处在中等速率，因此，在研究分子动能时，不是关心个别分子的情况，而是研究大量分子的集体行为。11、 改变内能的两种方式实验仪器：细铁棒、铁锤、酒精灯、木块、厚壁玻璃筒(带活塞)、硝化棉、乙醚、学生每人准备一小段钢丝教师操作：让同学把准备好的钢丝拿出来，想办法让手中的钢丝的内能增加。教师操作：把蘸有乙醚的硝化棉放在厚壁玻璃筒内，缓慢压下活塞；快速压下活塞；观察两次现象。实验结论：动作快，时间短，气体没有来