热学光学实验

《热学光学实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热学光学实验（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、热学、光学实验热学、光学实验热学、光学实验 用油膜法估测分子的大小 06年广东汕头市二模11(2) 05年秋无锡市期末考试 05年苏州市教学情况调查 2005年上海卷15 2006年高考上海卷16 2006年北京卷21(1) 2006年全国卷22(1) 双缝干涉测光的波长 例1 例2 2005年广东卷11(1) 2005年天津卷22 2006年江苏卷12(2) 2006年全国卷22(2) 06年湖南百校大联考(一)8 2004年上海卷1606年广东汕头市二模11（2）11.（2）在“用油膜法估测分子的大小” 的实验中，以下几个主要的操作步骤相应要获得的实验数据是： a配制酒精油酸溶液时，必须记

2、录并算出 _b用滴管取配制好的酒精油酸溶液，然后逐滴滴入量 筒中，这一步骤是为了测出 _ c用滴管将配制好的酒精油酸溶液在水面上滴入1滴 ，待水面上形成的油膜的形状稳定后，这一步骤是为了测出 _a酒精油酸溶液的浓度（或每mL酒精油酸溶液 中油酸的体积）一滴酒精油酸 溶液的体积（或n滴酒精油酸溶液的总体积）一滴酒精油酸溶液中的油酸形成的单 分子油膜的面积05年秋无锡市期末考试 在用油膜法估测分子大小实验中所用的油酸酒精 溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL,用注射 器测得1mL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

3、如图所示,图中正方形方格的边长为 1cm，试求： 油酸膜的面积是 _ cm2 实验测出油酸分子的直径是 _ m（结 果保留两位有效数字） 实验中为什么要让油膜尽可能散开？ _。115120解: 一滴溶液中含有油酸体积为 V 1=0.6/10001/80 cm3 d=V1/S=7.5 10-6 / 115 cm= 6.5108 cm(6.36.5)10-10这样做的目的是为了让油膜在 水面上形成单分子薄膜。05年苏州市教学情况调查在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： 取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中 加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶 使油酸在酒精中充

4、分溶解，形成油酸的酒精溶液 用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的 滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴 在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精 溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸 在水面上尽可能地散开，形成一油膜 测得此油膜面积为3.60102cm2 利用上述实验数据可求得油酸分子的直径 为 m. (取3位有效数字）解: 一滴溶液中含有油酸体积为V 1=1/2501/100 cm3 d=V1/S=4 10-5 / 3.60102 cm= 1.11107 cm1.111092005年上海卷1515(6分)一同学用下图图装置研究一定质质量气体的压压强 与体

5、积积的关系实验过实验过 程中温度保持不变变最初，U形 管两臂中的水银银面齐齐平，烧烧瓶中无水当用注射器往 烧烧瓶中注入水时时，U形管两臂中的水银银面出现现高度差 实验实验 的部分数据记录记录 在右表(1)根据表中数据，在 右图图中画出该实验该实验 的h1V关系图线图线 (2)实验时实验时 ， 大气压压强P0 cmHg气体体积积V(ml)800674600531500水银银面高度差h(cm)014.025.038.045.00-8040202040600.5 1.0 1.5 2.050h(cm)1/V (10-3 ml-1 )水 银 U 形 管 烧瓶装有水的注射器(1)如右图所示 (2) P0V

6、0=P2V2 800P0=600(P0+25) P0=75.0cmHg75.0cmHg(74.5cmHg75.5cmHg)2006年高考上海卷16 16（5分）为了测试某种安全阀在外界环境为一个 大气压时，所能承受的最大内部压强，某同学自行设 计制作了一个简易的测试装置。该装置是一个装有电 热器和温度传感器的可密闭容器。测试过程分为如下 操作步骤： a记录密闭容器内空气的初始温度t1； b当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t2; c用电热器加热容器内的空气； d将待测安全阀安装在容器盖上； e盖紧装有安全阀的容器盖上，将一定量空气密闭在 容器内。 （1）将每一步骤前的字母按正确的操作顺序

7、填写： ； （2）若测得的温度分别为t1=27，t2=27，已知大 气压强为1.0105Pa，则测试结果是：这个安全阀能承 受的最大内部压强是 。d e a c d1.2105Pa2006年北京卷21(1)21.(18分)(1)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的 卡尺示数如图1所示，两测脚间狭缝的宽度为 _mm.用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹。如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变 _. 01020012301001cm游标尺主尺0.15宽2006年全国卷22(1) 22.（17分）（1）利用图图中装置研究双缝缝干涉现现象时时 ，有下面几种说说法： A.将屏移近双缝缝，干涉

8、条纹间纹间 距变变窄 B.将滤滤光片由蓝蓝色的换换成红红色的,干涉条纹间纹间 距变宽变宽 C.将单缝单缝 向双缝缝移动动一小段距离后,干涉条纹间纹间 距变变 宽宽 D.换换一个两缝缝之间间距离较较大的双缝缝,干涉条纹间纹间 距变变 窄 E.去掉滤滤光片后,干涉现现象消失 其中正确的是：_。 白炽灯滤光片 单缝 双缝遮光筒屏A B D双缝干涉测光的波长根据公式 x= L/d， 双缝间距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 纹中心间的距离x 用测量头（下图）测出，则由 = d x / L可以计算波长，501015205测出n条亮（暗）条纹 中心间的距离a，则相邻两 条

9、亮（暗）条纹中心间的 距离x =a /（n-1）思考：为什么不直接测量x ,而 要测n个条纹的间距？答：减少测量误差。例1、在“双缝干涉测光的波长”的实验中，测量 头如下图所示，调节分划板的位置，使分划板中心 刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数 为 mm，转动手轮，使分划线向一侧移动 ，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读 出一读数，若实验测得4条亮条纹中心间的距离 x=0.960mm,已知双缝间距d=1.5mm,双缝到屏的距 离L=1.00m，则对应的光波的波长为= nm。010152051.130解：x1= 0.960/3=0.320mmx1= L/d = d x1 / L

10、=1.510-30.320 10-3 /1 =480 10-9m=480nm480例2、 某同学在做“双缝干涉测光的波长”实验时， 第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时，游标卡尺 读数如上图示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中 心时，游标卡尺读数如下图示，已知双缝间距 d=0.5mm，双缝到屏的距离L=1.00m，则上、下图中 游标卡尺的读数分别为 mm和 mm ，所测光波的波长为 m. 05101234 （1）A05101234（2）B11.416.7解：x=a /（n-1）=（16.7-11.4）/ 4=1.325mm = dx1 / L=0.510-31.325 10-3 /1=0.66

11、 10-6 m0.66 10-62005年广东卷11(1)如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具 座上放置的光学元件依次为光源、 、 、 、遮光筒、光屏。对于 某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）的距离，可采 取 或 的 方法。减少双缝间的距离滤光片 单缝双缝增大双缝与光屏间的距离图6 （1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学 元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、 _、A。 （2）本实验的步骤有： 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； 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； 用米尺测量双

12、缝到屏的距离； 用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间 的距离。 在操作步骤时还应注意_ 和 _。(16分)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源 C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图1所 示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。2005年天津卷22图1遮光筒E D B单缝和双缝间距5cm10cm， 使单缝与双缝相互平行（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心 对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数 如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心 刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上 的示数_mm，求得相邻亮纹的间距x为 _mm。 （4）

13、已知双缝间距d为2.010-4m，测得双缝到屏 的距离l为0.700m，由计算式_，求得所测 红光波长为_nm。1040图335图20303513.870x= (13.870-2.320)/5 =11.550/5=2.310mm2.310dx/l dx/l= 6.610-7m= 6.6102nm6.61022006年江苏卷12(2) （2）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、 丙三位同学在纸上画出的界面aa 、bb与玻璃砖位置 的关系分别如图、和所示,其中甲、丙两同学用 的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖,他们的其他 操作均正确,且均以aa 、bb为界面画光路图，则 甲同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“ 偏小”或“不变”) 乙同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“ 偏小”或“不变”) 丙同学测得的折射率与真实值相比 (填“偏大”、“ 偏小”或“不变”) aa bb aa bb aa b b 偏小不变可能偏大,可能偏小,可能不变2006年全国卷22(2) (2)一块玻璃砖有两个相