2026高考总复习优化设计二轮物理（人教版）课件第18讲　光学与热学实验(含解析)

这是一份2026高考总复习优化设计二轮物理（人教版）课件第18讲　光学与热学实验(含解析)，共40页。PPT课件主要包含了贯通•知识脉络，研学•核心考点，目录索引，考点一光学实验，考点二热学实验，CBED，1×10-2，1×10-10，不需要，空气柱温度升高等内容，欢迎下载使用。
命题角度1测量玻璃的折射率
例1　(2025浙江湖州三模)用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中
(1)在画玻璃砖边界时,请指出图甲中操作不当之处:　 。 (2)已画好玻璃砖边界MN、PQ,插上大头针P1、P2,使P1P2连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率,入射光应从图乙所示玻璃砖的_______　　　　(选填“ae”“ef”或“fd”)区域射入(已知玻璃的折射率介于1.3~1.5)。 (3)插大头针P3、P4操作正确,测得P3P4连线与MN的夹角为75°,如图丙所示,则玻璃的折射率n=　　　　。
不能直接沿玻璃砖画边界
命题角度2用双缝干涉实验测光的波长
例2　利用双缝干涉实验测光的波长,实验装置如图甲所示。(1)已知单缝到双缝之间的距离是100 mm,双缝到屏的距离为1.0 m,双缝之间的距离为0.30 mm,干涉图样如图乙所示,分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.234 mm,在B位置时读数如图丙所示,为_________　　　　 mm,则该光的波长为　　　　 nm(计算结果保留3位有效数字)。
(2)某同学观察到图丁所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差。在这种情况下测出干涉条纹的间距Δx,则波长的测量值　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)其实际值。 (3)下列操作能够使(2)问中的干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上的是　　　　(单选)。 A.调整目镜使条纹清晰B.调节拨杆使单缝与双缝平行C.旋转测量头使分划板中心线与某一条纹的中心线对齐
命题角度1用油膜法估测油酸分子的大小
(2)乙同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1 mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图2所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1 cm,则油酸膜的面积约为　　 　　 m2(保留2位有效数字)。由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为　　 　　 m(保留2位有效数字)。
命题角度2探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
例4　(2024上海卷)验证“气体体积随温度变化关系”的实验装置如图所示,用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中,随着水温的缓慢下降,记录多组气体温度和体积的数据。
(1)不考虑漏气因素,符合理论预期的图线是　　。
(2)下列有助于减小实验误差的操作是　　　。 A.实验前测量并记录环境温度B.实验前测量并记录大气压强C.待温度示数完全稳定后才记录数据D.测量过程中保持水面高于活塞下端
考点三　光学、热学实验的拓展与创新
光学、热学实验的主要创新设计方式(1)“测量玻璃的折射率”的实验中,通过改变获得光路图的方法进行实验创新。(2)“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,用反射法获得相干光源进行实验创新。(3)“等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验中,既可以从实验器材上进行创新,也可以从实验原理上进行迁移探究“等容情况下一定质量气体压强与温度的关系”。
例5　(2025福建泉州一模)某同学通过图甲所示的实验装置,研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系。 (1)实验时,为判断气体压强与体积的关系,　　　　(选填“需要”或“不需要”)测出针筒内空气柱的横截面积。
(2)该同学按实验步骤开始实验,推动活塞压缩气体,记录活塞在不同位置的压强p和体积V,并计算相应的p与V乘积的值,发现pV值逐渐增大,原因可能是　　　　　　　　　　。
例6　(2025重庆南开中学三模)洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某次实验时,小南用光电传感器代替光屏,测量单色光的波长,其原理如图甲所示,单色光从单缝S射出,一部分直接投射到传感器上,另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。传感器沿矩形的长边(图中竖直方向)均匀分布着许多光敏单元,各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后,在显示器得到各点的光照强度,形象地展示亮条纹的分布,得到干涉图像的条纹间距。图乙中a曲线是小南得到的干涉图像。
(1)由图甲可知单缝S到传感器的距离为　　　 cm。 (2)单缝S到平面镜的距离d=0.3 mm,则单色光的波长为　　　　 nm(保留3位有效数字)。 (3)若只把光源换成频率更大的单色光,则新的光照强度分布是图丙中的　　　　(选填“b”或“c”)曲线。
例7　(2024湖北卷)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率,具体步骤如下:①平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线AA'和BB',交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA',并使其圆心位于O点,画出玻璃砖的半圆弧轮廓线,如图甲所示。②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点M。③拿走玻璃砖,标记CO光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P作BB'的垂线MM'、PP',M'、P'是垂足,并用刻度尺分别测量MM'、PP'的长度x和y。⑤改变入射角,重复步骤②③④,得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y-x图像,如图乙所示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是　　　　(单选,填标号)。 A.入射角越小,误差越小B.激光的平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差C.选择圆心O点作为入射点,是因为此处的折射现象最明显(2)根据y-x图像,可得玻璃砖的折射率为　　　 (保留3位有效数字)。 (3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。