上海新教材高一物理实验总复习【精】【详】.doc

1 实验复习实验复习 实验一实验一 用用 DISDIS 研究机械能守恒定律研究机械能守恒定律 一 实验原理 一 实验原理 将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器 测定摆锤在某一位置 的瞬时速度 从而求得摆锤在该位置的动能 同时输入摆锤的高度 求得摆锤在该位置的 重力势能 进而研究势能和动能转化时的规律 二 二 注意事项 注意事项 1 实验中 A B C D 四点高度为 0 150m 0 100m 0 050m 0 000m 已由计算机默认 不必输入 2 摆锤每次均从 A 点无初速释放 A 点位置不能移动 3 光电门传感器定位的顺序是 D C B 不能颠倒 且光电门传感器定位要正确 4 摆线不易伸长的线 如单根尼龙丝 胡琴丝或蜡线 且摆锤在 A 点静止时摆线不能松 驰 三 三 误差分析 误差分析 1 空气阻力使摆锤的机械能有所减少 2 A B C D 四点定位有误差 使高度的值有误差 引起测得的重力势能有误差 3 摆线在 D C B 位置均有不同程度的伸长量 四 参考试题 四 参考试题 1 将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器 测定摆锤在某一位置的瞬时速度 从而 求得摆锤在该位置的动能 同时输入摆锤的高度 求得摆锤在该位置的重力势能 进而研 究势能和动能转化时的规律 实验中 A B C D 四点高度为 0 150m 0 100m 0 050m 0 000m 已由计算机默认 不必输入 现某位同学要测定摆锤 在 D 点的瞬时速度 其实验装置如图 1 所示 接着他点击 开始记录 同时让摆锤从 图中所示位置释放 计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处 如 图 2 请指出该同学实验中的错误之处 摆图 2 中计算机记录的数据与真实值相比将 填 偏大 偏小 或 仍准确 A B V 磁 敏 电 阻 c d c b a a d C D 15 10 5 图 1 图 2 2 答案 答案 i 光电门传感器未放在标尺盘最低端的 D 点 ii 摆锤释放器未置于 A 点 偏小 2 2 学生实验 用 DIS 研究机械能守恒定律 的装置如图 a 所示 某组同学在一次实验 中 选择 DIS 以图像方式显示实验的结果 所显示的图像如图 b 所示 图像的横轴表示 小球距 D 点的高度 h 纵轴表示摆球的重力势能 Ep 动能 Ek或机械能 E 试回答下列问题 1 图 b 的图像中 表示小球的重力势能 Ep 动能 Ek 机械能 E 随小球距 D 点的高度 h 变化关系的图线分别是 按顺序填写相应图线所对应的文字 2 图 a 所示的实验装置中 固定于小球下端 宽度为 s 且不透光的薄片 J 是 传感器 K 的名称是 3 根据图 b 所示的实验图像 可以得出的结论是 实验二实验二 用单分子油膜估测分子的大小用单分子油膜估测分子的大小 一 一 实验原理 实验原理 1 思想方法 油膜法 粗测分子直径是物理学中常用的一种将微小的不易测量的物理量 转化为明显的易于测量的物理量的测量方法 这是一种非常重要的科学研究方法 2 物质基础 由于分子直径太小 因此 若将 1 滴纯油酸滴于水面上形成的单分子油膜的 面积太大 不便于测量 且纯油酸在水面上扩张也太慢 因此 本实验中使用酒精稀释的 油酸溶液 利用的便是酒精易挥发 使油滴尽快在水面上扩张形成单分子油膜 且溶于水 最 后在水面上形成的还是纯油酸薄膜 的特性 因此 我们应先根据题设条件求出滴在水面上 的一滴溶液中所含纯油酸的体积 V 则油膜的厚度 D V S 即等于油酸分子的直径 一 一 实验步骤 实验步骤 1 取 1 毫升 1cm3 油酸溶于酒精中 制成 200 毫升的油酸酒精溶液 2 往边长约为30cm 40cm的浅盘中倒入约2cm深的水 然后将痱子粉或石膏粉均匀的地撒在水面上 3 用滴管 或注射器 向量筒滴入 n 滴配制好的油酸酒精溶液 使这些溶液的体积恰好为 1mL 算出每滴油酸酒精溶液的体积mL n V 1 0 4 用滴管 或注射器 向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液 油酸就在水面上慢慢散开 形成单分子油膜 5 待油酸薄膜形状稳定后 将一块较大的玻璃板在浅盘上 用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 6 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 算出油酸薄膜的面积 7 据油酸酒精溶液的浓度 算出一滴溶液中纯油酸的体积 V 据一滴油酸的 V 和薄膜的面积 S 算出油酸薄膜的厚度 d S V 却为油酸分子的直径 二 二 数据处理 数据处理 根据上面记录的数据 完成以下表格内容 实验次数量筒内增加 1ml 溶液 时的滴数 轮廓内的小格子数轮廓面积 S 1 0 40 0 80 1 20 1 60 00 51 5h 10 1 m Ep Ek E 10 2 J 丙丙 甲甲 乙乙 1 0 图 b 图 a 接数据采集器 J J v0 0 3 2 实验次数一滴纯油酸的体积 V分子的大小 m 平均值 1 2 三 三 注意事项 注意事项 1 油酸酒精溶液配制比例恰当 2 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 分别用 不能混用 否则会增大实验误差 3 测 1 滴油酸酒精溶液的体积时 滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整升数 应多滴几 毫升 尽量使每滴大小相同 数出对应的滴数 这样求平均值误差较小 4 浅盘里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 要在稳定后现画轮廓 扩散后又收缩的原因有 两个 一是水面受油滴撞击凹陷后又恢复 二是酒精挥发后 油膜回缩 6 做完实验后 把水从盘的一侧边缘倒出 并用少量酒精清洗 然后 用脱脂棉擦去 最后用水冲 洗 以保持盘的清洁 四 四 误差分折 误差分折 1 纯油酸体积的计算误差 实验时油酸酒精溶液的实际浓度和理论值间存在偏差 实验时一滴油酸酒精溶液的实际体积和理论值间存在偏差 2 油膜面积的测量误差主要是 1 油膜形状的画线误差 2 实验时采用 互补法 即不足半个舍去 多于半个的算一个 本身是一种估算的方 法 自然会带来误差 3 形成的油膜不一定是规则的单分子油膜 实验时粉粒和油酸在水面上的实际分布情况 和理想中的 均匀 单分子纯油酸层 间存在偏差 五 五 参考试题 参考试题 1 在做 用油膜法估测分子直径的大小 的实验时 实验简要步骤如下 A 将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上 数出轮廓内的方格数 不足半个的舍去 多于半个 的算一个 再根据方格的边长求出油膜的面积 S B 将一滴酒精油酸溶液滴在水面上 待油酸薄膜的形状稳定后 将玻璃板放在浅盘上 用彩笔 将薄膜的形状描画在玻璃板上 C 用浅盘装入约 2 cm 深的水 然后把痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上 D 用公式 L 求出薄膜厚度 即油酸分子的大小 S V E 根据酒精油酸溶液的浓度 算出一滴溶液中纯油酸的体积 V F 用注射器或滴管将事先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒 记下量筒内增加一定 体积时的滴数 上述实验步骤的合理顺序是 答案 答案 CFBAED 2 为了减小 用油膜法估测分子的大小 的误差 下列方法可行的是 B A 用注射器向量筒里滴 100 滴油酸酒精溶液 并读出量筒里这些溶液的体积 V1 则每滴油 酸酒精溶液的体积 V2 100 1 V B 把浅盘水平放置 在浅盘里倒入一些水 使水面离盘口距离小一些 C 先在浅盘水中撒些痱子粉 再用注射器把油酸酒精溶液滴 4 滴在水面上 D 用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 3 在做 用油膜法估测分子直径的大小 的实验中 备有以下器材 用酒精稀释过的油酸 滴管 痱子粉 浅盘及水 玻璃板 彩笔 还缺少的器材有 答案 答案 量筒 坐标纸 4 在用 油膜法估测分子的大小 的实验中 若用直径为 0 5 m的浅圆盘盛水要让油酸在水面上形 成 4 单分子油酸膜 若用纯油酸 而不配制溶液 那么油酸滴的体积的数量级不能大于 m3 答答案案 10 11 5 在 用油膜法估测分子大小 实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为 1 000 mL溶液中有纯油酸0 6 mL 用注射器测得1 mL上述溶液为80滴 把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内 让油膜在水面上尽 可能散开 测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示 图中正方形方格的边长为1 cm 试求 1 油酸膜的面积是 cm2 2 实验测出油酸分子的直径是 m 结果保留两位有效数字 3 实验中为什么要让油膜尽可能散开 答案 答案 1 113 115 都对 2 6 5 10 10 6 6 10 10都对 3 这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜 6 在做 用油膜法估测分子的大小 实验中 油酸酒精溶液的浓度为 每 104mL 溶液中有纯油酸 6mL 用注射器得 1mL 上述溶液中有液滴 50 滴 把 1 滴该溶液滴入盛水的浅水盘里 待水面稳定后 将玻璃板 放在浅水盘上 在玻璃板上描出油膜的轮廓 随后把玻璃放在坐标纸 上 其形状如图所示 坐标中正方形小方格的边长为 20mm 求 油酸膜的面积是多少 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少 根据上述数据 估测出油酸分子的直径是多少 答案 答案 1 2 24 10 2 2 1 2 10 5mL 3 5 10 10m 实验三实验三 用用 DISDIS 研究温度不变时 一定质量的气体压强与体积的关系研究温度不变时 一定质量的气体压强与体积的关系 一 一 实验原理 实验原理 实验原理利用一个带有刻度的注射器 封 入一定质量的空气 在保证气体质量一定 温度 不变的条件下 推动活塞改变气体体积 用压强传感器 测出相应的气体 压强 验证玻意耳定 律 二 二 注意事项注意事项 1 实验时要求气体的质量保持不变 因此 必须将压强传感器上的皮管封住气体 同 时在活塞上涂抹润滑油 有良好的密封性 以保持气体质量不变 2 实验中为保持气体的温度不变 要求不要用手握住注射器同时拉动活塞时应缓慢 3 记录气体体积时要加上压强传感器上皮管内的气体体积 4 记录气体压强时要稍待稳定再点击 记录数据 5 在验证玻意耳定律的过程中 图象研究 为使图象直观 最好用 p 1 V 图象 三 三 误差分析 误差分析 1 实验所用的注射器的气密性的好坏可直接产生误差 主要的原因是 m 是否一定保持 不变 若有气体漏出 则 pV 值变小 若有气体漏进 则 pv 值变大 2 实验中气体的温度改变可直接产生误差 主要的原因是不能满足条件 因此实验的 过程中要求手不能握注射器 改变气体的体积时要求缓慢 3 测量气体体积时 一有读数误差 二是皮管内的气体体积修正有误差 四 四 参考试题 参考试题 1 用注射器做 验证玻意耳定律 的实验中 压缩气体取几组 p v 值 后 用 p 做纵坐标 1 V 做横坐标 画出 p 一 1 V 图象是一条直线 把这 条直线延长后未通过坐标原点 而交于横轴 如图所示 可能的原因是 B A 各组的取值范围太小 B 注射器内气体漏气 C 在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变 D 在实验中大气压强发生了变 化 2 在用注射器 验证玻意耳定律 的实验中 增大气体压强时 测出一组组压强和体 积的数值后 发现压强和体积的乘积乡 V 值在逐渐变小 产生这种结果的原因是 D A 压强逐渐增大 体积逐渐减小 B 用手握住了注射器 或操作过快 气体温度升高 C