知识讲解-热学、光学实验复习

1、PAGE高考冲刺：热学、光学试验温习编稿：李传安审稿：张金虎【高考瞻望】试验17、用油膜法估测分子的巨细试验18、测定玻璃的折射率试验19、用双缝干预测光的波长课程规范撤消了“用油膜法估测分子的巨细的试验。近来几多年高考热门试验为：“测定玻璃的折射率，调查频率高，有必定的难度，要紧表白在调查根本试验办法、数据处置、作图处置上，并且有进一步深化发掘的能够。“用双缝干预测光的波长也常有考题，但那个试验灵敏性缺乏，方便于发扬或进展深化发掘处置。试验试题的命题趋向：在根本试验的根底上，向翻新跟综合偏向开展。【办法点拨】试验17、试验18的试验办法要紧表白在根本作图上，这也是试验根本办法，必定要控制好。

2、试验19的试验办法要紧表白在精细量具的读数上，控制了游标卡尺跟螺旋测微器的道理跟读数办法后，对试验19的读数也就会了。【典范例题】试验十七、用油膜法估测分子的巨细【试验道理】将一滴已测出体积V的油滴在水面上，油在水面上开展形成了一单分子油膜，假定油分子是球形的，同时油膜中的分子是一个挨着一个严密陈列的，那么便可以为油膜的厚度就即是油分子的直径试验中假如算出必定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积为S，即可算出油酸分子的巨细，直径。例1、在做“用油膜法估测分子的巨细试验中，油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL用打针器得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

3、，待水面波动后，将玻璃板放在浅水盘上，在玻璃板上描出油膜的表面，随后把玻璃放在坐标纸上，其外形如以下图，坐标中正方形小方格的边长为20mm求：1油酸膜的面积是几多？2每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是几多？3依照上述数据，估测出油酸分子的直径是几多？【谜底】12.410-2，21.210-5mL，3510-10m。【剖析】1求油酸膜的面积时，先数出“整方格的个数，对残余小方格的处置办法是：缺乏半个的舍去，多于半个的算一个，数一下共有59个小方格。面积2因为104mL中有纯油酸6mL，那么1mL中有纯油酸，而1mL上述溶液有50滴，故1滴溶液中含有纯油酸为3由知，油酸分子直径。【总结升华】要

4、会疾速数特别子的总数；盘算分子直径时要留意单元换算。预算类咨询题的求解，后果不请求非常精确，但数目级不克不及错。触类旁通【高清讲堂：396693分子动实际例7】【变式】在“用油膜法估测分子的巨细的试验中，曾经明白滴入水中的油酸溶液中所含的纯油酸的体积为4.010-6mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜表面，再将玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，所看到的图形如图。那么该油膜的面积约为_cm2保存两位无效数字。由此可估量出油酸分子的直径约为_cm保存一位无效数字。【谜底】858388得全分，5108【剖析】泰半个格子就计数，小半个格子就舍去，数得格子数约为85个，方格纸每格面积为1cm2，因此该油

5、膜的面积约为85cm2。油酸分子的直径试验十八、测定玻璃的折射率【试验道理】如以下图，当光芒AO以必定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，经过插针法寻出跟入射光芒AO对应的出射光芒的OB，从而断定折射光芒OO。办法一：测收支射角i跟折射角r，依照可算出玻璃的折射率。办法二：如以下图，以O为圆心，作圆与OA、OO分不交于P、Q点，过P、Q点分不作法线NN的垂线，垂足分不为P、Q，丈量出PP跟的长度，那么玻璃的折射率例2、北京卷“测定玻璃的折射率的试验中，在白纸上放好玻璃砖，aa跟bb分不是玻璃砖与氛围的两个界面，如以下图，在玻璃砖的一侧插上两枚年夜头针P1跟P2，用“+表现年夜头针的地位，而后在另一侧

6、透过玻璃砖不雅看并顺次插上P3跟P4。在插P3跟P4时，应使_(选填选项前的字母)。A.P3只盖住P1的像B.P4只盖住P2的像C.P3同时盖住P1、P2的像【谜底】C【剖析】测定玻璃折射率绝对较复杂，需求了解本试验的详细试验步调即可解题。【考点】测定玻璃的折射率触类旁通【变式1】2016四川卷某同窗经过试验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分不表现某次丈量光阴线在氛围跟玻璃砖中的传达途径。该同窗测得多组入射角i跟折射角r，做出sini-sinr图像如图乙所示。那么。A.光由A经O到B，n=1.5B.光由B经O到A，n=1.5C.光由A经O到B，n=0.6

7、7D.光由B经O到A，n=0.67【谜底】B【剖析】由图像可得，sinisinr，那么ir，因此光芒从玻璃射入氛围折射，即光由B经O到A。依照折射定律得：由图像可得：即n=1.5，B准确，ACD错。应选B。【变式2】某同窗用年夜头针、三角板、量角器等东西测半圆形玻璃砖的折射率。开场玻璃砖的地位如图中实线所示，使年夜头针P1、P2与圆心O在同不断线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，而后使玻璃砖绕圆心O迟缓滚动，同时在玻璃砖直径边一侧不雅看P1、P2的像，且P2的像盖住P1的像。如斯不雅看，当玻璃砖转到图中虚线地位时，上述景象恰恰消灭。如今只要丈量出_，即可盘算出玻璃砖的折射率。请用你的办法表现出折

8、射率n=_。【谜底】玻璃砖直径边绕O点转过的角度，。【剖析】由题意可知，当玻璃砖转过某一角度时，恰好发作全反射，在直径边一侧不雅看不到P1、P2的像，做出如以下图的光路图可知，当转过角度时，有。【变式3】如以下图，在一薄壁圆柱体玻璃烧杯中，盛下水或其余通明液体，两头拔出一根细直铁丝，沿程度偏向不雅看，会发觉铁丝在液面处呈现折断景象，这是光的折射景象形成的。浏览上述资料，答复以下咨询题：1假定把铁丝插在_地位，不管沿程度偏向从什么偏向看，铁丝均无折断景象。如图1所示的情形，与实践不雅看的状况符合的是此中O为圆心_。2应用上述景象，用毫米刻度尺、三角板、三根细直铁丝，可测液体折射率。试验步调是：用

9、刻度尺丈量寻出直径AB，并把刻度尺在刻度线的边沿与AB重合后牢固并测出直径R(如图)。将一根细铁丝竖直牢固于B处，用三角板寻出过圆心O的垂直AB的直线，交杯缘于C，把一根细铁丝竖直牢固于C点。_。_。_。实现下面的试验，填在响应的横线上。3应用下面的丈量值，推算出折射率的表白式要有推算进程。【谜底与剖析】1圆心O处BC2把另一根铁丝紧靠直尺AB边挪动，使其折射像与C处、B处的铁丝三者重合。测出铁丝距B(或A)的间隔。求出折射率。3由下面的试验步调知是铁丝在P时的像，PC为入射光芒，、为对应的入射角跟折射角，如图3所示。由折射定律得，又，因此折射率.例3、在做测定玻璃折射率的试验时。1甲同窗在纸

10、上准确画出玻璃砖的界面ab前，掉慎碰了玻璃砖使它向ab偏向平移了一些，如图甲所示，厥后的操纵都准确，但画光路图时，将折射点断定在ab跟cd上，那么测出的n值将_。2乙同窗为了防止笔尖打仗光学面，画出的ab跟cd都比实践正面向外侧平移了一些，如图乙所示，当前的操纵均准确，画光路图时将入射点跟折线点都断定在ab跟cd上，那么测出的n值将_。3丙同窗在操纵跟作图时均无掉误，但所用玻璃砖的两个界面分明不平行，这时测出的n值将_。【谜底】1稳定。2变小。3无妨碍。【剖析】1稳定，如今玻璃砖的平移对丈量后果不妨碍。由图甲可看出折射角稳定，入射角一样，故测得的折射率将稳定。2变小。由图乙可看出，使入射点O向

11、左移，折射点向右移，所画出的折射角r比实践折射角r偏年夜，由知，测得的折射率偏小。3无妨碍。异样可依照入射光芒跟出射光芒断定玻璃内折射光芒，从而断定入射角跟折射角，只要第二个界面不发作全反射就行了。只是，入射光芒跟出射光芒不平行，如图丙。【总结升华】不要凭设想去抉择谜底，而是要经过作图进展剖析，入射角、折射角改动了不，假如改动了，是变年夜了依然变小了，再依照折射定律公式从而得出准确的论断。触类旁通【变式】在用插针法测定玻璃砖折射率的试验中，甲、乙、丙三位同窗在纸上画出的界面aa、bb与玻璃砖地位的关联分不如以下图，、跟所示，此中甲、丙两同窗用的是矩形玻璃砖，乙同窗用的是梯形玻璃砖他们的其余操纵

12、均准确，且均以aa、bb为界面画光路图那么甲同窗测得的折射率与实在值比拟_(填“偏年夜“偏小或“稳定)乙同窗测得的折射率与实在值比拟_(填“偏年夜“偏小或“稳定)丙同窗测得的折射率与实在值比拟_【谜底】偏小；稳定；能够偏年夜、能够偏小、能够稳定。【剖析】用图测定折射率时，玻璃中折射光芒偏年夜了，因此折射角增年夜，折射率减小；用图测折射率时，只要操纵准确，与玻璃砖外形有关；用图测折射率时，无奈断定折射光芒偏折的巨细，因此测得的折射率可年夜、可小、可稳定。试验十九、用双缝干预测光的波长【试验道理】如以下图，电灯收回的光，经过滤光片后酿成单色光，再经过单缝S时发作衍射，这时单缝S相称于一个单色光源，

13、衍射光波同时到达双缝S1跟S2之后，S1、S2双缝相称于二个相位完整分歧的单色相干光源，透过S1、S2双缝的单色光波在屏上相遇并叠加，到S1，S2间隔之差是波长整数倍的地位上，(如P1：P1S2一P1S1=。P2：P2S2一P2S1=2)两列光叠加后增强掉掉明条纹，在到S1、S2的间隔之差为半波长的奇数倍的地位，两列光相遇后互相对消，呈现暗条纹。如斯就在屏上掉掉了平行于双缝S1、S2的明暗相间的干预条纹。相邻两条明条纹间的间隔与入射光波长，双缝S1、S2间间隔d及双缝与屏的间隔L有关，其关联为：只要测出、d、L即可测出波长，假定光源与单缝间不加滤光片，那么光源所收回的种种色光在屏上都分不发作叠

14、加而呈现明暗相间的条纹，但种种色光的波长差别，从而两相邻明条纹间的间隔就差别，然而各色光在屏上到与S1、S2等间隔的地位0处均呈现明条纹，即明条纹在此重合。从而此处的条纹色彩为白色，但在其余地位上各色光的明条纹并不重合。从而，浮现出黑色条纹。两条相邻明(暗)条纹间的间隔，用丈量头测出。丈量头由分划板、目镜、手轮等形成，如以下图。转入手轮，分划板会左、右挪动。丈量时，应使分划板核心刻线对齐条纹的核心(如以下图)记下如今手轮上的读数a1，转入手轮，使分划板向一侧挪动，当分划板核心刻线对齐另一条相邻的明条纹核心时，记动手轮上的刻度数a2，两次读数之差确实是相邻两条明条纹间的间隔，即。非常小，直截了当

15、丈量时绝对偏差较年夜，平日测出n条明条纹间的间隔，再推算相邻两条明(暗)条纹间的间隔。试验东西放置的次序：例4、用双缝干预测光的波长，试验中采纳双缝干预仪，它包含以下元件A白炽灯B单缝C光屏D双缝E滤光片此中双缝跟光屏连在遮光筒上1把以上元件装置在光具座上时，准确的陈列次序是：_。2准确调理后，在屏上不雅看到白色的干预条纹，用丈量头测出10条红亮纹间的间隔为a；改用绿色滤光片，其余前提稳定，用丈量头测出10条绿亮纹间的间隔为b，那么必定有a_b填“年夜于或“小于3假定在双缝干预测光的波长的试验中，所用双缝间距d=2mm，双缝到屏的间距L=86.4cm，手轮的初始读数为=2.12mm，转入手轮，

16、分划板核心刻线挪动到第13条线时手轮读数=5.54mm，求经过滤光片后的波长。【谜底】1AEBDC2年夜于3【剖析】1准确的陈列次序是：白炽灯、滤光片、单缝、双缝、光屏，即AEBDC。2依照双缝干预条纹间距公式，可知波长越长，干预条纹间距越年夜，红光的波长年夜于绿光的波长，因此a年夜于b。3相邻两条明暗条纹间的间隔，又双缝干预条纹间距公式，代入数据解得经过滤光片后的波长为。【总结升华】了解试验的根来源根基理、明白试验东西的准确陈列次序、明白相干盘算公式跟、准确进展单元换算。触类旁通【变式1】应用双缝干预测光的波长的试验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的间隔L=0.5m，用某种单色光照耀

17、双缝掉掉干预条纹如以下图，分划板在图中A、B地位时游标卡尺读数也由图中所给出，那么：1分划板在图中A、B地位时游标卡尺读数分不为_mm，_mm，相邻两条纹间距=_mm；2波长的表白式_，用、L、d表现，该单色光的波长_m；3假定改用频率较高的单色光照耀，掉掉的干预条纹间距将_填“变年夜、“稳定或“变小【谜底】111.1，15.6，0.75；2，3变小【剖析】1A地位游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.11mm=0.1mm，因此终极读数为11.1mmB地位游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.16mm=0.6mm，因此终极读数为15.6mm相邻两条纹间距2依照双缝干预条纹的间距公式，得波长的表白式代入数据得，3依照双缝干预条纹的间距公式知，频率变高，波长变短，那么干预条纹间距变小。【变式2】(新课标I卷)在双缝干预试验中，散