专题38 物理实验(三)——【夺分宝典】高考物理一轮精讲精练学案

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专题38 物理实验(三)——【夺分宝典】高考物理一轮精讲精练学案

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专题38 物理实验(三)
课标要求 知识要点 命题推断
1、理解和掌握测量玻璃的折射率实验原理,并会做出必要的误差分析。 2、理解和掌握用双缝干涉实验测量光的波长实验原理,并会做出必要的误差分析。 3、理解和掌握验证动量守恒定律实验原理,并会做出必要的误差分析。 4、理解和掌握用油膜法估测油酸分子的大小实验原理,并会做出必要的误差分析。 5、能够在原型实验基础上,通过对实验的改进或者创新,做出同类探究。 实验8 测定玻璃的折射率 实验9 用双缝干涉测量光的波长 实验10 验证动量守恒定律 实验11 用油膜法估测分子的大小 题型:实验题
实验8 测定玻璃的折射率
1.实验原理
如实验原理图甲所示,当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B,从而求出折射光线O1O2和折射角θ2,再根据n=或n=算出玻璃的折射率.
2.实验器材
木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔.
3.实验步骤
(1)用图钉把白纸固定在木板上.
(2)在白纸上画一条直线aa′,并取aa′上的一点O为入射点,作过O点的法线NN′.
(3)画出线段AO作为入射光线,并在AO上插上P1、P2两根大头针.
(4)在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐,并画出另一条长边的对齐线bb′.
(5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向,使P1的像被P2的像挡住,然后在眼睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上P4,使P4挡住P3和P1、P2的像.
(6)移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′,连接O、O′得线段OO′.
(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.
(8)改变入射角,重复实验,算出不同入射角时的,并取平均值.
4.数据处理
(1)计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角时的,并取平均值.
(2)作sinθ1-sinθ2图象:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2图象,由n=可知图象应为直线,如实验原理图乙所示,其斜率为折射率.
(3)“单位圆”法确定sinθ1、sinθ2,计算折射率n.
以入射点O为圆心,以一定的长度R为半径画圆,交入射光线OA于E点,交折射光线OO′于E′点,过E作NN′的垂线EH,过E′作NN′的垂线E′H′.如实验原理图丙所示,sinθ1=,sinθ2=,OE=OE′=R,则n==.只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n.
5.注意事项
(1)用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面,严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bb′.
(2)实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动.
(3)大头针应竖直地插在白纸上,且玻璃砖每两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应大一点,以减小确定光路方向时造成的误差.
(4)实验时入射角不宜过小,否则会使测量误差过大,也不宜过大,否则在bb′一侧将看不到P1、P2的像.
实验9 用双缝干涉测量光的波长
一、实验器材
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成),另外还有学生电源、导线、刻度尺.
1.相邻两条亮条纹的间距Δx与入射光波长λ,双缝S1、S2的间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为Δx=λ.
2.测量头的构造及使用
如图甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会向左右移动,测量时,应使分划板中心刻度对齐条纹的中心,如图乙,记下此时手轮上的读数.
  
甲           乙
两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.
实际测量时,要测出n条亮纹(暗纹)的宽度,设为a,那么Δx=.
二、实验步骤
1.观察干涉条纹
(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.
(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.
(3)调节各器件的高度,使光源发出的光能沿轴线到达光屏.
(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10 cm,这时,可观察白光的干涉条纹.
(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.
2.测定单色光的波长
(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.
(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a2,将该条纹记为第n条亮纹.
(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的).
(4)重复测量.
三、数据处理
(1)条纹间距Δx=.
(2)波长λ=Δx.
(3)计算多组数据,求λ的平均值.
四、注意事项
(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,且注意保养.
(2)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当.
(3)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.
(4)照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴所致;干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致,故应正确调节.
五、误差分析
(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差.
(2)测条纹间距Δx带来的误差.
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度;
②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度;
③分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心;
④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清.
实验10 验证动量守恒定律
1.实验原理
在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒.
2.实验器材
斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等.
3.实验步骤
(1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.
(2)按照实验原理图甲安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.
(3)白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.
(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.
(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如实验原理图乙所示.
(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中.最后代入m1=m1+m2,看在误差允许的范围内是否成立.
(7)整理好实验器材放回原处.
(8)实验结论:在实验误差允许范围内,碰撞系统的动量守恒.
4.数据处理
验证表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.注意事项
(1)前提条件
保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.
(2)利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹
实验11 用油膜法估测分子的大小
1.实验器材
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.
2.实验步骤
(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差.
(2)配制油酸酒精溶液,取油酸1mL,注入500mL的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500mL刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液.
(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n.[来源:
(4)根据V0=算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.
(5)向浅盘里倒入约2cm深的水,并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上.
(6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.
(7)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上.
(8)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S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个).
(9)根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,并代入公式d=算出油酸薄膜的厚度d.
(10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子的大小.
3.实验原理
实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S表示单分子油膜的面积,用d表示分子的直径,如实验原理图乙所示,则d=.
4.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
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
5.注意事项
(1)注射器针头高出水面的高度应在1cm之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是由于针头中酒精挥发所致,不影响实验效果.
(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓.扩散后又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面收缩.
(3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁.
(4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可.
(2024 思明区校级模拟)实验室有块长宽比为2:1的矩形玻璃砖,某同学准备利用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具,该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大,通过对折产生折痕对纸张进行等分,将纸张变为测量工具。
(1)利用纸张折痕确定法线,调整激光笔的位置如图1所示,入射点为O,出射点为P,可知入射角为    ;
(2)如图2所示,将纸张放在玻璃砖另一侧,对齐确定P点位置,可知玻璃砖的折射率n=   ;
(3)在此实验基础上,下列方法最能有效减小实验误差的是    (单选,填选项序号)。
A.仅适当增加纸张的等分折痕
B.仅适当减少纸张的等分折痕
C.仅适当减小光线的入射角
(2024 黄州区校级二模)近年来,对折射率为负值(n<0)的负折射率人工材料的研究备受关注。如图甲所示,光从真空射入负折射率材料时,入射角和折射角的大小关系仍然遵循折射定律,但折射角取负值。即折射光线和入射光线位于界面法线同侧。某同学用图乙所示装置测量该材料对红光的折射率,在空气中(可视为真空)放置两个完全相同的用负折射率材料制作的顶角为θ的直角三棱镜A、B,在棱镜B下方有一平行于下表面的光屏,两棱镜斜面平行且间距为d。一束红色激光,从棱镜A上的P点垂直入射。
(1)该同学先在白纸上记录两平行斜边位置,放上两三棱镜后,插针P1、P2的连线垂直于A上表面,若操作无误,则在图中下方的插针应该是    。
A.P3P6
B.P3P8
C.P5P6
D.P7P8
(2)若θ=30°,激光通过两棱镜后,打在光屏上的点偏离入射光线的水平距离为2d,该材料折射率n=   。
(3)记录棱镜B的斜边位置后,操作时不小心把棱镜B往下方平移了少许距离(使两棱镜实际距离略大于d),则该材料折射率n的测量值的绝对值会    。(填“偏大”“不变”或者“偏小”)
(2024 黄陂区校级一模)用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)上图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名称依次是    。
A.单缝、双缝、毛玻璃屏、目镜
B.双缝、单缝、毛玻璃屏、目镜
C.单缝、双缝、目镜、毛玻璃屏
D.双缝、单缝、目镜、毛玻璃屏
(2)在调节仪器时单缝和双缝应该相互    放置。(选填“垂直”或“平行”)
(3)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50个分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺如图乙所示,则读数为    mm。已知双缝间距d=2.00×10﹣4m,测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m,所测光的波长λ=   nm(保留三位有效数字)。
(4)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx,而是先测量多个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有    。
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
(2024 五华区校级模拟)某同学想要利用双缝干涉测量光的波长,实验装置如图甲所示,他选用了缝间d=0.4mm的双缝,并从仪器注明的规格得知,光屏与双缝间的距离l=0.5m。接通电源,光源可正常工作,发出白光。
(1)在图甲所示的实验装置中,a、b、c、d四个实验器材依次是    (填选项前的字母)。
A.滤光片、单缝、双缝、光屏
B.单缝、滤光片、双缝、光屏
C.单缝、双缝、滤光片、光屏
(2)在第一次实验操作中,该同学从目镜中看到了如图乙所示的图样,出现该现象的原因可能是    ,此情形下波长的测量值    (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(3)调整实验装置,纠正上述错误后,该同学使用红色滤光片进行了第二次实验操作,观察到了明显的与分划板中心刻线平行的干涉条纹。该同学调节分划板的位置,使得分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心(记作第一条亮纹),此时手轮示数为10.578mm。转动手轮,使分划板中心向右侧移动到第六条亮条纹的中心位置,手轮读数如图丙所示,此时手轮上的读数为    mm,对应光的波长为    m(保留两位有效数字)。
(4)该同学换用蓝色滤光片后又进行了第三次实验,一切操作准确无误,光屏与双缝之间的距离不变,则从目镜中观察到的条纹数    (填“增多”、“不变”或“减少”)。
(2024 邗江区模拟)小明利用如图甲所示的碰撞实验器研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,从而验证动量守恒定律。
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,多余的是    。
A.刻度尺
B.天平
C.秒表
(2)用螺旋测微器测量小球直径D,测量结果如图乙所示,D=   mm。
(3)下列说法中正确的是    。
A.入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量
B.需要测量轨道末端到地面的高度
C.入射小球每次必须从同一位置静止释放
D.轨道末端可以不水平
(4)图甲中,点O是小球抛出点在水平地面上的竖直投影。实验时,先让质量为mA小球A多次从斜轨上S处静止释放,找到其平均落点P;再把质量为mB的小球B静置于轨道末端,接着使小球A从S处静止释放,在水平段末端与小球B相碰,多次实验,找到小球A、B的平均落点M、N,测得距离OP、OM、ON,验证两球相碰前后动量守恒的表达式为    。(用题中物理量符号表示)
(5)小明经过多次实验,在操作正确的情况下,发现系统碰后的总动量总是大于碰前的总动量,其原因可能有    。
A.碰撞后小球B受到向右的摩擦力
B.碰撞后轨道给小球B向右的冲量
C.碰撞后小球A受到向左的摩擦力
D.碰撞后轨道给小球A向左的冲量
(2024 桃城区校级模拟)某实验小组研究滑轨末端小球碰撞时的动量守恒:金属小球1、2的质量分别为m1、m2(m1<m2),滑轨由倾斜轨道部分和水平轨道部分组成,右侧斜面体顶端与水平轨道上表面等高,滑轨固定在桌面上;让小球1从滑轨顶端由静止滑下,落在斜面体上;将小球2置于滑轨末端,让小球1再次从滑轨顶端由静止滑下,碰后两小球均落在斜面体上,已知M为小球1的落点位置,两小球碰撞可看作弹性正碰,滑轨与小球之间的摩擦力可忽略,小球半径较小。
(1)下列说法正确的有    。
A.为完成实验,需要测量小球1释放点与水平轨道上表面的高度差h
B.倾斜轨道和水平轨道应平滑连接
C.水平轨道右端与斜面体顶端应使用圆弧平滑连接
(2)N点是小球    的落点。(选填“1”、“2”)
(3)将该实验过程录像,得到两小球自滑轨末端飞出后到达M、P、N的时间分别为tM、tP、tN,为验证动量守恒定律,需验证等式    。(用题中字母表示)
(2024 浙江模拟)有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
(1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是    ;
A.1:50
B.1:500
C.1:5000
(2)由于没有方格纸,该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓,测量胶片的面积S0,并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M,然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片,其质量为m,则油膜的面积为    (用所给物理量符号来表示);
(3)下列操作有助于减小实验误差的是    。
A.撒粉时要尽量厚一些,覆盖整个浅盘
B.滴油酸酒精溶液时,针头需远离液面
C.滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积
(2024 东城区一模)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是    (填写实验步骤前的序号)。
a.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中,所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2,用注射器和量筒测得体积为V0的上述溶液有n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,如图中每个小正方形格的边长为a,则油酸薄膜的面积S=   ;可求得油酸分子的直径为    (用V1、V2、V0、n、S表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为    。
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
(2024 渝中区校级模拟)在“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,然后画出玻璃砖与空气的两个界面aa’和bb’,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。
(1)在插P3和P4时,应使P3挡住    (选填“P1”、“P2”、“P1和P2”、“P1或P2”)的像,使P4挡住    (选填“P2”、“P3”、“P3和P1、P2”、“P1、P2或P3”)的像。
(2)用“插针法”找出与入射光线对应的折射光线,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN’的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率n=   (用图中线段的字母表示)。
(3)为了进一步提高测量准确度,请提出一条合理的改进建议:   。
(2024 沙坪坝区校级模拟)某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径ab和圆心O,过O点画法线、并画出一条入射光线cO,cO与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好,紧贴b点放置与法线平行的光屏,如图甲所示。现用一绿色激光笔沿着cO方向射入一束光.在光屏上的P点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为R,OP=1.5R。
(1)玻璃砖的折射率n=   。(结果用分数表示)
(2)若改用红色激光笔照射,其他条件不变,则光屏上的光斑会出现在    (选填“P点上方”“P点下方”或“P点”)。
(3)若实验过程中,实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移,但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心,如图乙所示。在光屏上出现一个光斑,小组同学将此光斑仍记作P点,并在白纸上连接O、P两点作为出射光线,则此时测得的折射率    (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2024 昆明一模)实验小组用双缝干涉测光的波长,实验装置如图所示。实验时光源正常发光,调节光路,在屏幕上观察到明暗相间的条纹。据此回答下列问题:
(1)为了使屏幕上的干涉条纹间距变宽,可以采用的方法是    。
A.将单缝向右移动
B.将红色滤光片换为绿色滤光片
C.换间距更小的双缝
(2)用红色滤光片进行实验时,测得双缝到屏幕的距离为1.00m,双缝之间的距离为0.30mm,第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm,则相邻两条亮条纹中心的距离为    mm,红光的波长为    nm(计算结果均保留3位有效数字)。
(2024 庐阳区校级模拟)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏间的距离L=0.6m。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)实验中,选用红色滤光片测量红光波长,当分划板的中心刻线与第3条亮条纹的中心对齐时,手轮上读数为8.995mm,转动手轮,使分划线向一侧移动,当分划板的中心刻线与第8条亮条纹的中心对齐时,手轮上示数如图2所示,其读数为    mm,由以上数据求得红光的波长为    m(结果保留3位有效数字)。
(2)用单色光照射双缝后,在目镜中观察到如图3所示的情形。若其他操作无误,想对图中的情形进行调整,则需要的操作是:   (单选)。
A.前后移动透镜
B.左右拨动拨杆
C.其他不动,同步旋转单缝和双缝
(3)关于本实验,下列说法正确的是    (多选)。
A.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间距增大
B.减小双缝间距,干涉条纹间距减小
C.若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
(2024 蜀山区校级三模)某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,用悬线悬挂在O点,光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上,小球B放在竖直支撑杆上,杆下方悬挂一重锤,小球A(包含遮光条)和B的质量用天平测出分别为mA、mB,拉起小球A一定角度后释放,两小球碰撞前瞬间,遮光条刚好通过光电门,碰后小球B做平抛运动而落地,小球A反弹右摆一定角度,计时器的两次示数分别为t1、t2,小球B离地面的高度为h,小球B平抛的水平位移为x。
(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是    (填正确答案标号)。
A.小球A的质量要大于小球B的质量
B.要使小球A和小球B发生对心碰撞
C.应使小球A由静止释放
(2)某次测量实验中,该同学测量数据如下:d=0.3cm,h=0.8m,x=0.4m,t1=0.0010s,t2=0.0030s,重力加速度g取10m/s2,若小球A(包含遮光条)与小球B的质量之比为mA:mB=   ,则动量守恒定律得到验证,根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是    (填“弹性”或“非弹性”)碰撞。
(2024 香坊区校级模拟)某同学利用如图所示的实验装置验证两小球在斜槽末端碰撞过程中动量守恒。实验时,将斜槽固定在面上,斜槽末端距地面高度h=1.25m。安装光电门于斜槽末端附近,调整光电门的高度,使激光发射点与球心高。已知:两小球的质量m1=40g,m2=80g,取当地重力加速度g=10m/s2。
①用游标卡尺测量小球1的直径为1cm;
②小球2静止于斜槽末端,令小球1从斜槽上某一位置由静止滑下。小球1通过光电门后,与小球2对心正碰。碰后小球1反弹,再次经过光电门,小球2水平抛出;
③某次实验,光电门测得小球1与小球2碰撞前后两次遮光的时间分别为Δt1=2.0ms、Δt2=10.0ms,随即取走小球1;
④测得小球2抛出的水平位移为s=1.4m。
(1)下列关于实验的要求正确的是    ;
A.小球1的质量必须大于小球2的质量
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.小球1、2的大小必须相同
(2)规定向右为正方向,通过测量数据计算系统碰前的动量为    kg m/s,碰后的总动量为    kg m/s。(结果均保留两位有效数字)
在误差允许的范围内,两小球碰撞过程遵循动量守恒定律。
(3)多次改变小球1释放的高度,将每次小球1先后遮光的时间Δt1、Δt2及小球2抛出的水平位移s记录下来,以s为横坐标,以    (填“”或“”)为纵坐标,将绘制出一条正比例关系图线。若图线的斜率约为    m﹣1 s﹣1(结果保留三位有效数字),也可以得出碰撞过程动量守恒的结论。
(2023 凯里市校级三模)有两个学生实验,甲乙两组同学分组探究:
甲组:学生进行“用油膜法测分子大小实验”实验中痱子粉不能撒太多的主要原因是:   ;甲组同学实验操作正确,成功形成单分子油膜,不过使用了一瓶久置在实验室中的油酸酒精溶液,则油酸分子直径的测量值    (“偏大”、“不变”、“偏小”);
乙组:学生利用如图所示的压强传感器研究一定量的气体在等温变化中,压强与体积的关系,实验时学生用手握住注射器,快速推拉活塞,结果p﹣V图不为等温变化应该呈现的双曲线,其主要原因是:   ;发现问题后,在正确操作下为了研究方便,乙组制作了图,若实验中注射器发生漏气,则的斜率将    (“变大”、“不变”、“变小”)。
(2023 西城区校级三模)(1)某同学利用如图所示的装置测量某种单色光的波长。实验时,光源正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
①将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示;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,记下此时如图乙所示的手轮上的示数为    mm;
②若相邻亮纹的间距为Δx,双缝与屏的距离为L=0.7m,双缝间距为d=0.2mm,则求得光的波长λ=   m。(结果保留三位有效数字)
(2)对于“油膜法估测分子的大小”的实验,某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大,对出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是    。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(3)某小组的同学用数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道,光伏电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图1所示,则他们得到的U﹣R图像可能是图2中的    。中小学教育资源及组卷应用平台
专题38 物理实验(三)
课标要求 知识要点 命题推断
1、理解和掌握测量玻璃的折射率实验原理,并会做出必要的误差分析。 2、理解和掌握用双缝干涉实验测量光的波长实验原理,并会做出必要的误差分析。 3、理解和掌握验证动量守恒定律实验原理,并会做出必要的误差分析。 4、理解和掌握用油膜法估测油酸分子的大小实验原理,并会做出必要的误差分析。 5、能够在原型实验基础上,通过对实验的改进或者创新,做出同类探究。 实验8 测定玻璃的折射率 实验9 用双缝干涉测量光的波长 实验10 验证动量守恒定律 实验11 用油膜法估测分子的大小 题型:实验题
实验8 测定玻璃的折射率
1.实验原理
如实验原理图甲所示,当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B,从而求出折射光线O1O2和折射角θ2,再根据n=或n=算出玻璃的折射率.
2.实验器材
木板、白纸、玻璃砖、大头针、图钉、量角器、三角板、铅笔.
3.实验步骤
(1)用图钉把白纸固定在木板上.
(2)在白纸上画一条直线aa′,并取aa′上的一点O为入射点,作过O点的法线NN′.
(3)画出线段AO作为入射光线,并在AO上插上P1、P2两根大头针.
(4)在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa′对齐,并画出另一条长边的对齐线bb′.
(5)眼睛在bb′的一侧透过玻璃砖观察两个大头针并调整视线方向,使P1的像被P2的像挡住,然后在眼睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上P4,使P4挡住P3和P1、P2的像.
(6)移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O′B及出射点O′,连接O、O′得线段OO′.
(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.
(8)改变入射角,重复实验,算出不同入射角时的,并取平均值.
4.数据处理
(1)计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角时的,并取平均值.
(2)作sinθ1-sinθ2图象:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sinθ1-sinθ2图象,由n=可知图象应为直线,如实验原理图乙所示,其斜率为折射率.
(3)“单位圆”法确定sinθ1、sinθ2,计算折射率n.
以入射点O为圆心,以一定的长度R为半径画圆,交入射光线OA于E点,交折射光线OO′于E′点,过E作NN′的垂线EH,过E′作NN′的垂线E′H′.如实验原理图丙所示,sinθ1=,sinθ2=,OE=OE′=R,则n==.只要用刻度尺量出EH、E′H′的长度就可以求出n.
5.注意事项
(1)用手拿玻璃砖时,手只能接触玻璃砖的毛面或棱,不能触摸光洁的光学面,严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bb′.
(2)实验过程中,玻璃砖在纸上的位置不可移动.
(3)大头针应竖直地插在白纸上,且玻璃砖每两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应大一点,以减小确定光路方向时造成的误差.
(4)实验时入射角不宜过小,否则会使测量误差过大,也不宜过大,否则在bb′一侧将看不到P1、P2的像.
实验9 用双缝干涉测量光的波长
一、实验器材
双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成),另外还有学生电源、导线、刻度尺.
1.相邻两条亮条纹的间距Δx与入射光波长λ,双缝S1、S2的间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为Δx=λ.
2.测量头的构造及使用
如图甲所示,测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,分划板会向左右移动,测量时,应使分划板中心刻度对齐条纹的中心,如图乙,记下此时手轮上的读数.
  
甲           乙
两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.
实际测量时,要测出n条亮纹(暗纹)的宽度,设为a,那么Δx=.
二、实验步骤
1.观察干涉条纹
(1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图所示.
(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.
(3)调节各器件的高度,使光源发出的光能沿轴线到达光屏.
(4)安装双缝和单缝,中心大致位于遮光筒的轴线上,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10 cm,这时,可观察白光的干涉条纹.
(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.
2.测定单色光的波长
(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.
(2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,将该条纹记为第1条亮纹;转动手轮,使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央,记下此时手轮上的读数a2,将该条纹记为第n条亮纹.
(3)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的).
(4)重复测量.
三、数据处理
(1)条纹间距Δx=.
(2)波长λ=Δx.
(3)计算多组数据,求λ的平均值.
四、注意事项
(1)双缝干涉仪是比较精密的仪器,应轻拿轻放,且注意保养.
(2)安装时,注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且间距适当.
(3)光源灯丝最好为线状灯丝,并与单缝平行且靠近.
(4)照在光屏上的光很弱,主要原因是灯丝与单缝、双缝,测量头与遮光筒不共轴所致;干涉条纹不清晰的一般原因是单缝与双缝不平行所致,故应正确调节.
五、误差分析
(1)双缝到屏的距离l的测量存在误差.
(2)测条纹间距Δx带来的误差.
①干涉条纹没有调整到最清晰的程度;
②误认为Δx为亮(暗)条纹的宽度;
③分划板刻线与干涉条纹不平行,中心刻线没有恰好位于条纹中心;
④测量多条亮条纹间的距离时读数不准确,此间距中的条纹数未数清.
实验10 验证动量守恒定律
1.实验原理
在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前、后物体的速度v、v′,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒.
2.实验器材
斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等.
3.实验步骤
(1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.
(2)按照实验原理图甲安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.
(3)白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.
(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.
(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如实验原理图乙所示.
(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中.最后代入m1=m1+m2,看在误差允许的范围内是否成立.
(7)整理好实验器材放回原处.
(8)实验结论:在实验误差允许范围内,碰撞系统的动量守恒.
4.数据处理
验证表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.注意事项
(1)前提条件
保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.
(2)利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹
实验11 用油膜法估测分子的大小
1.实验器材
盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.
2.实验步骤
(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘,充分洗去油污、粉尘,以免给实验带来误差.
(2)配制油酸酒精溶液,取油酸1mL,注入500mL的容量瓶中,然后向容量瓶内注入酒精,直到液面达到500mL刻度线为止,摇动容量瓶,使油酸充分溶解在酒精中,这样就得到了500mL含1mL纯油酸的油酸酒精溶液.
(3)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n.[来源
(4)根据V0=算出每滴油酸酒精溶液的体积V0.
(5)向浅盘里倒入约2cm深的水,并将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上.
(6)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上.
(7)待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上.
(8)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S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多于半个的算一个).
(9)根据油酸酒精溶液的配制比例,算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V,并代入公式d=算出油酸薄膜的厚度d.
(10)重复以上实验步骤,多测几次油酸薄膜的厚度,并求平均值,即为油酸分子的大小.
3.实验原理
实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,其中的酒精溶于水,并很快挥发,在水面上形成如实验原理图甲所示形状的一层纯油酸薄膜.如果算出一定体积的油酸在水面上形成的单分子油膜的面积,即可算出油酸分子的大小.用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积,用S表示单分子油膜的面积,用d表示分子的直径,如实验原理图乙所示,则d=.
4.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
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
5.注意事项
(1)注射器针头高出水面的高度应在1cm之内,当针头靠水面很近(油酸未滴下之前)时,会发现针头下方的粉层已被排开,这是由于针头中酒精挥发所致,不影响实验效果.
(2)待测油酸薄膜扩散后又会收缩,要在油酸薄膜的形状稳定后再画轮廓.扩散后又收缩有两个原因:①水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复;②酒精挥发后液面收缩.
(3)当重做实验时,将水从浅盘的一侧边缘倒出,在这侧边缘会残留油酸,可用少量酒精清洗,并用脱脂棉擦去再用清水冲洗,这样做可保持浅盘的清洁.
(4)本实验只要求估测分子的大小,实验结果的数量级符合要求即可.
(2024 思明区校级模拟)实验室有块长宽比为2:1的矩形玻璃砖,某同学准备利用激光笔测量该玻璃砖的折射率。由于缺少标准测量工具,该同学将纸张裁成和玻璃砖一样大,通过对折产生折痕对纸张进行等分,将纸张变为测量工具。
(1)利用纸张折痕确定法线,调整激光笔的位置如图1所示,入射点为O,出射点为P,可知入射角为    ;
(2)如图2所示,将纸张放在玻璃砖另一侧,对齐确定P点位置,可知玻璃砖的折射率n=   ;
(3)在此实验基础上,下列方法最能有效减小实验误差的是    (单选,填选项序号)。
A.仅适当增加纸张的等分折痕
B.仅适当减少纸张的等分折痕
C.仅适当减小光线的入射角
【解答】解:(1)玻璃砖的长宽比为2:1,根据图可知入射角为45°;
(2)根据纸张的折痕位置,画出光在玻璃砖中传播的光路图,如图所示
根据几何关系可知折射角θ2的正弦值为
可知折射率
(3)适当增加纸张的等分折痕能够提高距离测量的精确度,能够有效减小实验误差;改变入射光的入射角,不一定能够对上纸张折痕的位置,反而使距离测量误差变大,增大了实验误差,故选A。
故答案为:(1)45°;(2);(3)A。
(2024 黄州区校级二模)近年来,对折射率为负值(n<0)的负折射率人工材料的研究备受关注。如图甲所示,光从真空射入负折射率材料时,入射角和折射角的大小关系仍然遵循折射定律,但折射角取负值。即折射光线和入射光线位于界面法线同侧。某同学用图乙所示装置测量该材料对红光的折射率,在空气中(可视为真空)放置两个完全相同的用负折射率材料制作的顶角为θ的直角三棱镜A、B,在棱镜B下方有一平行于下表面的光屏,两棱镜斜面平行且间距为d。一束红色激光,从棱镜A上的P点垂直入射。
(1)该同学先在白纸上记录两平行斜边位置,放上两三棱镜后,插针P1、P2的连线垂直于A上表面,若操作无误,则在图中下方的插针应该是    。
A.P3P6
B.P3P8
C.P5P6
D.P7P8
(2)若θ=30°,激光通过两棱镜后,打在光屏上的点偏离入射光线的水平距离为2d,该材料折射率n=   。
(3)记录棱镜B的斜边位置后,操作时不小心把棱镜B往下方平移了少许距离(使两棱镜实际距离略大于d),则该材料折射率n的测量值的绝对值会    。(填“偏大”“不变”或者“偏小”)
【解答】解:(1)因负折射率材料的折射光线和入射光线位于法线的同侧,则经过P1P2后,下图中的光线应该经过P7P8,故D正确,ABC错误;
故选:D。
(2)画出光路图如图1所示:
图1
由题意得n
由几何关系得:2ddsin(θ+r)
解得n
(3)若棱镜B往下方平移了少许距离,两棱镜实际距离略大于d,折射角增大,则折射率偏大,如图2。
图2
故答案为:(1)D;(2);(3)偏大
(2024 黄陂区校级一模)用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
(1)上图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的名称依次是    。
A.单缝、双缝、毛玻璃屏、目镜
B.双缝、单缝、毛玻璃屏、目镜
C.单缝、双缝、目镜、毛玻璃屏
D.双缝、单缝、目镜、毛玻璃屏
(2)在调节仪器时单缝和双缝应该相互    放置。(选填“垂直”或“平行”)
(3)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50个分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,并将该亮纹定为第1条亮纹,此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm;接着再同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,此时测量头上游标卡尺如图乙所示,则读数为    mm。已知双缝间距d=2.00×10﹣4m,测得双缝到毛玻璃屏的距离L=0.800m,所测光的波长λ=   nm(保留三位有效数字)。
(4)为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx,而是先测量多个条纹的间距再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有    。
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
【解答】解:(1)光源后面为滤光片,使光源发出的光变为单色光,之后为单缝,使单色光的相干性较好,之后为双缝,变为两束相干光,在遮光筒中传播,避免外界光线干扰,最后在毛玻璃上叠加形成干涉图样,我们再通过目镜进行观测。故A正确,BCD错误。
故选:A。
(2)在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置。
(3)测量头精度为0.02mm,故读数为
1.5cm+1×0.02mm=15.02mm
由公式可知
(4)A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量,采用等效替代的方法,故A错误;
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量,采用多次测量求平均值的方法,故B错误;
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量采用的放大测量取平均值的方法,故C正确。
故选:C。
故答案为:(1)A;(2)平行;(3)15.02,6.93×10﹣7;(4)C。
(2024 五华区校级模拟)某同学想要利用双缝干涉测量光的波长,实验装置如图甲所示,他选用了缝间d=0.4mm的双缝,并从仪器注明的规格得知,光屏与双缝间的距离l=0.5m。接通电源,光源可正常工作,发出白光。
(1)在图甲所示的实验装置中,a、b、c、d四个实验器材依次是    (填选项前的字母)。
A.滤光片、单缝、双缝、光屏
B.单缝、滤光片、双缝、光屏
C.单缝、双缝、滤光片、光屏
(2)在第一次实验操作中,该同学从目镜中看到了如图乙所示的图样,出现该现象的原因可能是    ,此情形下波长的测量值    (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(3)调整实验装置,纠正上述错误后,该同学使用红色滤光片进行了第二次实验操作,观察到了明显的与分划板中心刻线平行的干涉条纹。该同学调节分划板的位置,使得分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中心(记作第一条亮纹),此时手轮示数为10.578mm。转动手轮,使分划板中心向右侧移动到第六条亮条纹的中心位置,手轮读数如图丙所示,此时手轮上的读数为    mm,对应光的波长为    m(保留两位有效数字)。
(4)该同学换用蓝色滤光片后又进行了第三次实验,一切操作准确无误,光屏与双缝之间的距离不变,则从目镜中观察到的条纹数    (填“增多”、“不变”或“减少”)。
【解答】解:(1)实验中,光先通过滤光片,得到单色光,再通过单缝,产生线光源,然后通过双缝后在光屏上产生干涉条纹,故BC错误,A正确。
故选:A。
(2)乙图中出现的问题是分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行,应调节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线同一方向上。此情形将造成条纹间距的测量值偏大,根据双缝干涉的条纹间距公式可知波长的测量值将偏大。
(3)丙图中手轮示数为15mm+7.8×0.01mm=15.078mm。
x=15.078mm﹣10.578mm=4.500mm。
因为 ,由题图可知,相邻的两个亮条纹或暗条纹的中心间距为
联立可得该单色光的波长为:λ=7.2×10﹣7m
(4)换上蓝色滤光片,则光的波长变小,干涉条纹间距变小,其余条件不变,则目镜中可观察到的干涉条纹条数增多
故答案为:(1)A;(2)分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行、大于;(3)15.078(15.076~15.079均正确)、7.2×10﹣7;(4)增多。
(2024 邗江区模拟)小明利用如图甲所示的碰撞实验器研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,从而验证动量守恒定律。
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,多余的是    。
A.刻度尺
B.天平
C.秒表
(2)用螺旋测微器测量小球直径D,测量结果如图乙所示,D=   mm。
(3)下列说法中正确的是    。
A.入射小球A的质量应小于被碰小球B的质量
B.需要测量轨道末端到地面的高度
C.入射小球每次必须从同一位置静止释放
D.轨道末端可以不水平
(4)图甲中,点O是小球抛出点在水平地面上的竖直投影。实验时,先让质量为mA小球A多次从斜轨上S处静止释放,找到其平均落点P;再把质量为mB的小球B静置于轨道末端,接着使小球A从S处静止释放,在水平段末端与小球B相碰,多次实验,找到小球A、B的平均落点M、N,测得距离OP、OM、ON,验证两球相碰前后动量守恒的表达式为    。(用题中物理量符号表示)
(5)小明经过多次实验,在操作正确的情况下,发现系统碰后的总动量总是大于碰前的总动量,其原因可能有    。
A.碰撞后小球B受到向右的摩擦力
B.碰撞后轨道给小球B向右的冲量
C.碰撞后小球A受到向左的摩擦力
D.碰撞后轨道给小球A向左的冲量
【解答】解:(1)由于小球在竖直方向上运动的时间相等,根据
x=vt
可知,测出水平位移大小的关系即可得出对应的速度,故不需要测量时间。
故AB错误,C正确。
故选:C。
(2)由图可知,小球的直径
D=17.5mm+30.5×0.01mm=17.805mm
(3)A.入射小球A的质量应大于被碰小球B的质量,故A错误;
B.由于运动时间相等,根据
x=vt
可知,测出水平位移大小的关系即可得出对应的速度,故不需要测量时间,也就无需测量下落的高度了,故B错误;
C.入射小球每次必须从同一位置静止释放,使其初速度是相同的,故C正确;
D.斜槽末端不水平,其初速度不是沿水平方向,故D错误。
故选:C。
(4)取向左为正方向,根据动量守恒及抛体运动的规律可知,当
mAvA=mAvA'+mBvB
等式两边同时乘以时间t
mAvAt=mAvA't+mBvBt
由此可知,当
mAOP=mAOM+mBON
成立,则系统的动量守恒
(5)AB.碰撞后,二者都向左运动,小球B受到向右的摩擦力和轨道给小球B向右的冲量,都会导致小球B的速度变小,从而使系统的总动量减小,故AB错误;
CD.碰撞后小球A受到向左的摩擦力和轨道给小球A向左的冲量,都会使小球A的速度增大,故系统的总动量比碰撞前的总动量大,故CD符合题意。
故选:CD。
故答案为:(1)C;(2)17.805;(3)C;(4)mAOP=mAOM+mBON;(5)CD。
(2024 桃城区校级模拟)某实验小组研究滑轨末端小球碰撞时的动量守恒:金属小球1、2的质量分别为m1、m2(m1<m2),滑轨由倾斜轨道部分和水平轨道部分组成,右侧斜面体顶端与水平轨道上表面等高,滑轨固定在桌面上;让小球1从滑轨顶端由静止滑下,落在斜面体上;将小球2置于滑轨末端,让小球1再次从滑轨顶端由静止滑下,碰后两小球均落在斜面体上,已知M为小球1的落点位置,两小球碰撞可看作弹性正碰,滑轨与小球之间的摩擦力可忽略,小球半径较小。
(1)下列说法正确的有    。
A.为完成实验,需要测量小球1释放点与水平轨道上表面的高度差h
B.倾斜轨道和水平轨道应平滑连接
C.水平轨道右端与斜面体顶端应使用圆弧平滑连接
(2)N点是小球    的落点。(选填“1”、“2”)
(3)将该实验过程录像,得到两小球自滑轨末端飞出后到达M、P、N的时间分别为tM、tP、tN,为验证动量守恒定律,需验证等式    。(用题中字母表示)
【解答】解:(1)A.为完成实验,只需要保证小球1两次到达滑轨末端的速度相同,不需要测量高度h,故A错误;
B.两球碰撞时可认为是弹性碰撞,取向右为正方向,则有
m1v0=m1v1+m2v2

联立可知
由于
m1<m2
v1<0
小球1被反弹,倾斜轨道与水平轨道之间应平滑连接,以减少小球1反弹后的机械能损失,才能保证小球1再次返回滑轨末端时的速度大小与碰后速度大小相同,故B正确;
C.小球飞离滑轨时需要做平抛运动,所以滑轨末端需要水平,不能使用圆弧连接,故C错误。
故选:B。
(2)两小球碰撞近似为弹性碰撞,取向右为正方向,则有
m1v0=﹣m1v1+m2v2
解得
v0=v1+v2
即单独释放小球1时,小球在斜面上的落点最远,所以 N点是小球1的落点位置。
(3)小球飞离滑轨后做平抛运动,有
x=vt
解得
若小球碰撞过程满足动量守恒定律,取向右为正方向,需要满足
m1v0=﹣m1v1+m2v2

化简得
m1tN=﹣m1tM+m2tP
故答案为:(1)B;(2)1;(3)m1tN=﹣m1tM+m2tP。
(2024 浙江模拟)有同学完成“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。
(1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例最为合适的是    ;
A.1:50
B.1:500
C.1:5000
(2)由于没有方格纸,该同学首先在一张透明胶片上描出油膜的轮廓,测量胶片的面积S0,并用高精度的电子天平称量出整张胶片的质量M,然后沿轮廓剪下对应的油膜形状的胶片,其质量为m,则油膜的面积为    (用所给物理量符号来表示);
(3)下列操作有助于减小实验误差的是    。
A.撒粉时要尽量厚一些,覆盖整个浅盘
B.滴油酸酒精溶液时,针头需远离液面
C.滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积
【解答】解:(1)在实验中油酸体积占油酸酒精溶液总体积的比例要适中,比例较小溶液黏稠不易于形成单分子油膜,比例较大形成的油膜面积较小,或者油膜中含有的酒精较多,使实验的误差较大,故最为合适的比例是1:500,故B正确,AC错误。
(2)胶片厚度相同,则质量比等于面积比,可得油膜面积为:
(3)A.撒粉时若过厚,且覆盖整个浅盘,不利于油酸形成单分子油膜,故A错误;
B.滴油酸酒精溶液时,若针头需远离液面,则油酸酒精溶液滴到水面上时可能会溅起,也不利于形成整片的油膜,故B错误;
C.滴油酸酒精溶液后需待油膜稳定后再测其面积,这样面积的测量才能较为准确,故C正确。
故答案为:(1)B;(2);(3)C
(2024 东城区一模)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)下列实验步骤的正确顺序是    (填写实验步骤前的序号)。
a.往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定
c.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小
d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积
e.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
(2)实验中,所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2,用注射器和量筒测得体积为V0的上述溶液有n滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,如图中每个小正方形格的边长为a,则油酸薄膜的面积S=   ;可求得油酸分子的直径为    (用V1、V2、V0、n、S表示)。
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为    。
A.油膜中含有大量未溶解的酒精
B.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
【解答】解:(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:准备油酸酒精溶液d→准备带水的浅盘及痱子粉a→形成油膜b→描绘油膜轮廓e→计算分子直径c。
故正确的顺序为dabec;
(2)不足半格的舍去,超过半格的按一格计算,共有71格,则面积为71a2;
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V'
油酸分子直径d
(3)A、油膜中含有大量未溶解的酒精,导致油膜面积偏大,根据d可知,若油膜中含有大量未溶解的酒精,则实验中最终得到的计算结果数据偏小,故A错误;
B、计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格,则S测量值偏小,则直径测量值偏小,故B正确;
C、痱子粉撒得过多,油酸不能完全散开,导致S测量值偏小,则直径测量值偏大,故C正确;
D、用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴,由V可知计算的一滴油酸的体积偏小,所以计算的油酸分子直径偏小,故D错误。
故选:BC。
故答案为:(1)dabec;(2)71a2; ;(3)BC
(2024 渝中区校级模拟)在“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,然后画出玻璃砖与空气的两个界面aa’和bb’,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。
(1)在插P3和P4时,应使P3挡住    (选填“P1”、“P2”、“P1和P2”、“P1或P2”)的像,使P4挡住    (选填“P2”、“P3”、“P3和P1、P2”、“P1、P2或P3”)的像。
(2)用“插针法”找出与入射光线对应的折射光线,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN’的垂线,垂足分别为C、D点,如图乙所示,则玻璃的折射率n=   (用图中线段的字母表示)。
(3)为了进一步提高测量准确度,请提出一条合理的改进建议:   。
【解答】解:(1)根据实验的操作步骤可知,插上大头针P3,使P3挡住P1的像和P2的像,接着插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像;
(2)设单位圆的半径为R,根据数学知识,入射角的正弦
折射角的正弦
根据折射定律
(3)多次改变入射角的大小,多次测量出入射角和折射角的正弦,然后以入射角的正弦(sini)为纵轴,折射角的正弦(sinr)为横轴,采用描点作图法,作出sini﹣sinr图像;由于图像的斜率表示折射率,求出图像的斜率即可得到折射率的测量值。
故答案为:(1)P1和P2;P3和P1、P2;(2);(3)见解析。
(2024 沙坪坝区校级模拟)某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径ab和圆心O,过O点画法线、并画出一条入射光线cO,cO与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好,紧贴b点放置与法线平行的光屏,如图甲所示。现用一绿色激光笔沿着cO方向射入一束光.在光屏上的P点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为R,OP=1.5R。
(1)玻璃砖的折射率n=   。(结果用分数表示)
(2)若改用红色激光笔照射,其他条件不变,则光屏上的光斑会出现在    (选填“P点上方”“P点下方”或“P点”)。
(3)若实验过程中,实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移,但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心,如图乙所示。在光屏上出现一个光斑,小组同学将此光斑仍记作P点,并在白纸上连接O、P两点作为出射光线,则此时测得的折射率    (选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【解答】解:(1)由题意可知,cO光线的入射角为30°,其折射角与∠OPb大小相等,由几何关系可得:,由折射定律可得玻璃砖的折射率为:;
(2)若改用红色激光笔照射,玻璃对红光的折射率小,红光与绿光的入射角相等,由折射定律可知红光的折射角减小,由几何知识可知光屏上的光斑会出现在P点上方。
(3)作出光路图如下图所示:
P′点为实际光屏上出现的光斑点,玻璃砖向左下方平移,可知入射光线的入射角相等,由折射定律和几何知识可知,出射光线O′P′与OP平行,连接OP′作为出射光线,则折射角偏大,由折射定律可知折射率增大,因此测得的折射率大于真实值。
故答案为:(1);(2)P点上方;(3)大于。
(2024 昆明一模)实验小组用双缝干涉测光的波长,实验装置如图所示。实验时光源正常发光,调节光路,在屏幕上观察到明暗相间的条纹。据此回答下列问题:
(1)为了使屏幕上的干涉条纹间距变宽,可以采用的方法是    。
A.将单缝向右移动
B.将红色滤光片换为绿色滤光片
C.换间距更小的双缝
(2)用红色滤光片进行实验时,测得双缝到屏幕的距离为1.00m,双缝之间的距离为0.30mm,第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm,则相邻两条亮条纹中心的距离为    mm,红光的波长为    nm(计算结果均保留3位有效数字)。
【解答】解:(1)双缝干涉条纹间距,故要增大屏上相邻亮条纹之间的距离Δx,可以增加双缝到屏的距离L,减小缝之间的距离d,或者增加光的波长λ。因红光的波长比黄光长,而紫光的波长比黄光的短,故应改变红色滤光片,故AB错误,C正确,
故选:C;
(2)根据题意知,第1条亮条纹中心到第6条亮条纹中心的距离为10.50mm,则相邻两条亮条纹中心的距离为Δxmm=2.10mm。由间距公式变形可得:λm=630nm。
故答案为:(1)C;(2)2.10、630。
(2024 庐阳区校级模拟)利用双缝干涉测定光的波长的实验中,双缝间距d=0.4mm,双缝到光屏间的距离L=0.6m。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)实验中,选用红色滤光片测量红光波长,当分划板的中心刻线与第3条亮条纹的中心对齐时,手轮上读数为8.995mm,转动手轮,使分划线向一侧移动,当分划板的中心刻线与第8条亮条纹的中心对齐时,手轮上示数如图2所示,其读数为    mm,由以上数据求得红光的波长为    m(结果保留3位有效数字)。
(2)用单色光照射双缝后,在目镜中观察到如图3所示的情形。若其他操作无误,想对图中的情形进行调整,则需要的操作是:   (单选)。
A.前后移动透镜
B.左右拨动拨杆
C.其他不动,同步旋转单缝和双缝
(3)关于本实验,下列说法正确的是    (多选)。
A.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间距增大
B.减小双缝间距,干涉条纹间距减小
C.若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹
D.去掉滤光片后,干涉现象消失
【解答】解:(1)螺旋测微器固定刻度上的读数为13.5mm,可动刻度第37格和固定刻度轴线对齐,因此可读得读数为13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm
由题图可知,条纹间距:
根据变形得到:。
(2)AB、前后移动透镜会影响进光量进而影响条纹亮度,拨动拨杆的作用是为了使单缝和双缝平行,获得清晰的干涉图样,因为已有清晰图样,不用调节,故A、B错误;
C、图中成因是单双缝与分划板的中心刻线不平行,所以需要旋转单双缝使分划线与干涉条纹平行,故C正确。
故选:C。
(3)A、增大双缝到屏的距离L,干涉条纹间距将增大,故A正确;
B、由可知,减小双缝间距d,干涉条纹间距将增大,故B错误;
C、发生干涉现象时,若挡住双缝中的一条缝,屏上也会有条纹,是衍射条纹,故C正确;
D、去掉滤光片后,干涉现象不会消失,会出现彩色的干涉条纹,故D错误。
故选:AC。
故答案为:(1)13.870(13.869~13.871均正确)、6.50×10﹣7;(2)C;(3)AC。
(2024 蜀山区校级三模)某同学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条,用悬线悬挂在O点,光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上,小球B放在竖直支撑杆上,杆下方悬挂一重锤,小球A(包含遮光条)和B的质量用天平测出分别为mA、mB,拉起小球A一定角度后释放,两小球碰撞前瞬间,遮光条刚好通过光电门,碰后小球B做平抛运动而落地,小球A反弹右摆一定角度,计时器的两次示数分别为t1、t2,小球B离地面的高度为h,小球B平抛的水平位移为x。
(1)关于实验过程中的注意事项,下列说法正确的是    (填正确答案标号)。
A.小球A的质量要大于小球B的质量
B.要使小球A和小球B发生对心碰撞
C.应使小球A由静止释放
(2)某次测量实验中,该同学测量数据如下:d=0.3cm,h=0.8m,x=0.4m,t1=0.0010s,t2=0.0030s,重力加速度g取10m/s2,若小球A(包含遮光条)与小球B的质量之比为mA:mB=   ,则动量守恒定律得到验证,根据数据可以得知小球A和小球B发生的碰撞是    (填“弹性”或“非弹性”)碰撞。
【解答】解:(1)A、碰撞后入射球反弹,则要求入射球的质量小于被碰球的质量,故A错误;
B、实验时要使小球A和小球B发生对心碰撞,故B正确;
C、由于碰撞前后小球A的速度由光电门测出,则小球A释放不一定从静止开始,故C错误。
故选:B。
(2)碰撞前后小球A的速度由光电门测出,则有
设小球B碰撞后的速度为v2,根据平抛运动规律有
解得
规定向左为正方向,若碰撞前后动量守恒,则有mAv1=mA(﹣v1′)+mBv2
解得
碰撞前系统的动能为
而碰撞后系统的动能为
解得E1=4.5mA>E2=2.5mA
由于E1>E2,小球A和小球B发生的碰撞是非弹性碰撞。
故答案为:(1)B;(2)1:4;非弹性
(2024 香坊区校级模拟)某同学利用如图所示的实验装置验证两小球在斜槽末端碰撞过程中动量守恒。实验时,将斜槽固定在面上,斜槽末端距地面高度h=1.25m。安装光电门于斜槽末端附近,调整光电门的高度,使激光发射点与球心高。已知:两小球的质量m1=40g,m2=80g,取当地重力加速度g=10m/s2。
①用游标卡尺测量小球1的直径为1cm;
②小球2静止于斜槽末端,令小球1从斜槽上某一位置由静止滑下。小球1通过光电门后,与小球2对心正碰。碰后小球1反弹,再次经过光电门,小球2水平抛出;
③某次实验,光电门测得小球1与小球2碰撞前后两次遮光的时间分别为Δt1=2.0ms、Δt2=10.0ms,随即取走小球1;
④测得小球2抛出的水平位移为s=1.4m。
(1)下列关于实验的要求正确的是    ;
A.小球1的质量必须大于小球2的质量
B.斜槽轨道末端必须是水平的
C.小球1、2的大小必须相同
(2)规定向右为正方向,通过测量数据计算系统碰前的动量为    kg m/s,碰后的总动量为    kg m/s。(结果均保留两位有效数字)
在误差允许的范围内,两小球碰撞过程遵循动量守恒定律。
(3)多次改变小球1释放的高度,将每次小球1先后遮光的时间Δt1、Δt2及小球2抛出的水平位移s记录下来,以s为横坐标,以    (填“”或“”)为纵坐标,将绘制出一条正比例关系图线。若图线的斜率约为    m﹣1 s﹣1(结果保留三位有效数字),也可以得出碰撞过程动量守恒的结论。
【解答】解:(1)A、小球1通过光电门后,与小球2对心正碰。碰后小球1反弹,再次经过光电门,小球2水平抛出,则小球1的质量必须小于小球2的质量,故A错误;
B、为了保证小球2做平抛运动,斜槽轨道末端必须是水平的,故B正确;
C、为了保证两个小球对心碰撞,两个小球的大小必须相同,故C正确;
故选:BC。
(2)根据光电门的测速原理可知,小球1的碰前速度和碰后速度分别为:
,方向水平向右
,方向水平向左
对于小球2,根据平抛运动的特点可知:
s=v3t
代入数据解得:v3=2.8m/s
则系统碰撞前的动量为:
系统碰撞后的动量为:
0.18kg m/s
(3)根据上述分析可得:
整理可得:
以s为横坐标,以为纵坐标,将绘制出一条正比例关系图线。若图线的斜率约为:
m﹣1 s﹣1=400m﹣1 s﹣1
故答案为:(1)BC;(2)0.20;0.18;(3);400。
(2023 凯里市校级三模)有两个学生实验,甲乙两组同学分组探究:
甲组:学生进行“用油膜法测分子大小实验”实验中痱子粉不能撒太多的主要原因是:   ;甲组同学实验操作正确,成功形成单分子油膜,不过使用了一瓶久置在实验室中的油酸酒精溶液,则油酸分子直径的测量值    (“偏大”、“不变”、“偏小”);
乙组:学生利用如图所示的压强传感器研究一定量的气体在等温变化中,压强与体积的关系,实验时学生用手握住注射器,快速推拉活塞,结果p﹣V图不为等温变化应该呈现的双曲线,其主要原因是:   ;发现问题后,在正确操作下为了研究方便,乙组制作了图,若实验中注射器发生漏气,则的斜率将    (“变大”、“不变”、“变小”)。
【解答】解:如果痱子粉撒太多,会导致油酸堆积,难形成单分子油膜;
久置在实验室中的油酸酒精溶液,酒精挥发较多,实际浓度c变大,但是实验时仍用之前标签上的浓度,由知d偏小;
住注射器与注射器内部气体发生热传,快速推拉活对注射器内部气体快速做功导致气体温度急剧变化,则与等温条件不符;
由理想气体状态方程PV=nRT知
漏气时n减小,则斜率变大。
故答案为:撒太多痱子粉不易于形成单分子油膜,偏小;手握住注射器快速推拉活塞导致气体温度急剧变化,则与等温条件不符,变大。
(2023 西城区校级三模)(1)某同学利用如图所示的装置测量某种单色光的波长。实验时,光源正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
①将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示;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,记下此时如图乙所示的手轮上的示数为    mm;
②若相邻亮纹的间距为Δx,双缝与屏的距离为L=0.7m,双缝间距为d=0.2mm,则求得光的波长λ=   m。(结果保留三位有效数字)
(2)对于“油膜法估测分子的大小”的实验,某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏大,对出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是    。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(3)某小组的同学用数字电压表和电阻箱探究某光伏电池的特性。他们通过查阅资料知道,光伏电池在特定光照条件下的伏安特性曲线如图1所示,则他们得到的U﹣R图像可能是图2中的    。
【解答】解:(1)①螺旋测微器的分度值为0.01mm,图甲所示的手轮上的示数为x1=2mm+32.0×0.01mm=2.320mm,图乙所示的手轮上的示数为x2=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm;
②条纹间距为:m=2.31×10﹣3m
根据条纹间距公式可得:6.60×10﹣7m
(2)A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,使体积测量值偏大,根据可知直径测量值偏大,故A正确;
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,油膜面积测量值偏大,根据可知直径测量值偏小,故B错误;
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数,油膜面积测量值偏小,根据可知直径测量值偏大,故C正确;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,油膜面积测量值偏小,根据可知直径测量值偏大,故D正确;
故选:ACD。
(3)由I﹣U图像可知,开始时随U增大,I保持不变,由欧姆定律U=IR,可知U﹣R图像为过原点的一条倾斜直线,之后随U增大,I减小,由欧姆定律U=IR可知U﹣R图像的斜率减小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
故答案为:(1)①13.870;②6.60×10﹣7;(2)ACD;(3)B。

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