(
课件网) 第17讲 其他实验 题型1 用单摆测定重力加速度 题型2 测量玻璃的折射率 题型3 用双缝干涉实验测量光的波长 题型4 用油膜法估测油酸分子的大小 题型5 探究等温情况下一定质量气体压 强与体积的关系 网络构建 备用习题 【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. 题型1 用单摆测定重力加速度 1.构成单摆的条件:细线的质量要小、弹性要小,选用体积小、密度大的小 球,摆角不超过 . 2.要使摆球在同一竖直面内摆动,不能形成圆锥摆,方法是将摆球拉到一定 位置后由静止释放. 3.测周期的方法: (1)要从摆球通过平衡位置时开始计时.因为摆球通过平衡位置时速度大、 计时误差小,而在最高点时速度小、计时误差大. (2)要测多次全振动的时间来计算周期.如在摆球通过平衡位置时开始计时,且 在数“零”的同时按下停表,以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数1次. 例1 某物理课外活动小组准备用单摆测量当地的重力加速度： (1) 下列器材和操作最合理的是___. A. B. C. D. √ [解析] 根据单摆理想模型可知，为减小空气阻力的影响，摆球应采用密 度较大、体积较小的铁球，为使单摆摆动时摆长不变，摆线应用不易变形 的细丝线，悬点应用铁夹来固定.故选D. A. B. C. D. (2) 某次测量小球直径的结果如图所示，则这次测量的读数为_____ _____ . 均可 [解析] 这次测量的读数为 . (3) 实验中，测得摆球经过次全振动的总时间为 .在测量单摆的摆长时， 先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为 .则 重力加速度的表达式为 _ _____.(用题目中给出的字母表示) [解析] 根据单摆周期公式，其中， ，解得 . (4) 如果测的 值偏小，可能的原因是___. A.测摆长时，摆线拉得过紧 B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C.开始计时时，停表过迟按下 D.实验时误将49次全振动记为50次 √ [解析] 因为重力加速度的表达式为 ，测摆长时摆线拉得过紧，所 测摆长偏大，则所测重力加速度偏大，故A错误；摆线上端悬点未固定， 振动中出现松动，即实际中的摆线长度增加了，测量的摆长偏小，故所测 重力加速度偏小，故B正确；开始计时时，停表过迟按下，所测周期偏小， 则所测重力加速度偏大，故C错误；实验中误将49次全振动次数记为50次， 所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，故D错误. 例2 [2024·东阳中学模拟] 如图甲所示是某物理兴趣小组设计的实验装置， 能够测量当地的重力加速度并验证机械能守恒定律.先将力传感器固定在 天花板上，再用一条细线使其一端系在传感器上，另一端系住一个小球， 传感器可以显示出拉力的大小. (1) 实验开始前，用游标卡尺测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球 的直径____ .让小球处于自然悬挂状态，此时传感器显示的拉力大 小为，测出悬线的长为 . [解析] 游标卡尺的读数为 . 9.7 (2) 将小球拉离平衡位置使细线与竖直方向成一定的张角 (未知但很小)， 由静止释放小球，使小球在竖直面内做往复运动，力传感器测出悬线的拉 力随时间变化的关系如图丙所示，其中拉力的最小值与最大值分别为 、 ，拉力变化周期为，则当地的重力加速度 _ _____ (用已知和测量的物理量符号表示). [解析] 单摆周期为，摆长， 根据单摆周期公式 ,,可得 . (3) 验证机械能守恒定律成立的表达式为_____(用、 、 表示). [解析] 由机械能守恒定律得 ，又因为， ， ，得 . 题型2 测量玻璃的折射率 1.插针法示意图 2.数据处理 (1)计算法：用量角器测量入射角
和折射角
，并查出其正弦值
