03-第16讲 热学和光学实验-2025年高考物理二轮复习课件（含讲义）

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题型1 用油膜法估测油酸分子的大小
题型2 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
题型3 测量玻璃的折射率
题型4 用双缝干涉测量光的波长
【关键能力】关注这些实验中有关仪器的选择、实验的操作注意事项、有关实验现象特征的记录及分析,会进行简单计算,新高考下,注意原选考模块实验也成为必考实验的内容.尤其是要关注新教材新增实验.
3.误差分析(1)纯油酸体积的计算引起误差.(2)油膜面积的计算造成误差：①油膜形状的边界画线造成误差;②数格子的个数造成误差.
例1 [2024·河北邯郸模拟] 某实验小组完成“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验.
(1) 实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列.本实验体现的物理思想方法为___(填选项前的字母).
A.控制变量法B.理想化模型法C.等效替代法
[解析] 实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列.本实验体现的物理思想方法为理想化模型法，故选B.
(2) 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是___(填选项前的字母).
A.可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓B.有助于油酸的颜色更透明便于识别C.有助于测量一滴油酸的体积D.对油酸溶液起到稀释作用
[解析] 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用，故选D.
(3) 该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列：________(填选项前的字母).
A. B. C. D. E.
(5) 某同学在该实验中，计算结果明显偏小，可能是由于___(填选项前的字母).
例2 [2024·福建福安模拟] 某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图甲所示.用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得.
(1) 在注射器活塞上涂上润滑油，其主要目的是__________;
[解析] 在注射器活塞上涂上润滑油，其主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化.
(2) 该同学在一次实验中，计算机屏幕显示如图乙所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的___；
3.误差分析(1)确定入射光线、出射光线时造成误差，故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些.(2)入射角和折射角的测量造成误差，故入射角应适当大些，以减小测量的相对误差.
例3 [2024·安徽卷] 某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验.
(1) 为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的一项是___(填正确答案标号).
(2) 为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面.保持相同的入射角，根据实验结果作出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示.此实验初步表明：对于同一种介质，折射率与光的频率有关，频率越大，折射率越____(选填“大”或“小”).
例4 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，如图甲所示.
A.单缝及双缝必须平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹疏密程度与单、双缝间的距离有关D.若用绿色滤光片替换红色滤光片，干涉条纹间距会变小
(1) 关于该实验，下列说法正确的是_____；
(3) 若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将______(选填“变大”“不变”或“变小”).
A.向上移动B.向下移动C.间距变大D.间距变小
1.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的方法及步骤如下：
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸薄膜的形状；
根据以上信息，回答下列问题：
(1) 步骤③中应填写：________.
[解析] 为了显示油酸膜的形状，需要在水面上撒爽身粉.
(3) 某学生在做该实验时，发现计算的直径偏大，可能的原因是______.
(1) 在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下,一定质量的气体___.
A.偏大B.偏小C.不影响结果D.不能确定
[解析] 如图所示，实线是实际光线，虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小.
5.(1) 如图所示，用“插针法”测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是( )
(1) 根据以上信息，请在图甲中画出光路图.
7.小明想测量一块平行玻璃砖的折射率.
[解析] 玻璃砖上下表面不平行也能测出折射率，所以如果A面被磨损不会直接影响到折射率的测量，故A错误；手拿玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的粗糙面或棱，不能触摸光洁的光学面，故B正确，C错误；D面边缘有缺损不会影响到折射率的测量，故D正确.
8.如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置.实验中:
(1) 观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，应该___.A.旋转测量头B.增大单缝与双缝间的距离C.调节拨杆使单缝与双缝平行
[解析] 若粗调后看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，应该调节拨杆使单缝与双缝平行.故选C.
(2) 要增大观察到的条纹间距，正确的做法是___.
A.减小单缝与光源间的距离B.减小单缝与双缝间的距离C.增大透镜与单缝间的距离D.增大双缝与测量头间的距离
9.在“测定玻璃的折射率”实验中：
用手直接触摸玻璃砖的光学面(用玻璃砖代替直尺画边界线)
(2) 图丙中，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可___；
A.将单缝向双缝靠近B.将屏向靠近双缝的方向移动C.将屏向远离双缝的方向移动D.使用间距更小的双缝