2021高考物理二轮复习专题八第三讲热学与光学实验课件

第三讲热学与光学实验专题八第三讲热学与光学实验专题八内容索引0102体系构建真题感悟高频考点能力突破内容索引0102体系构建真题感悟高频考点能力突破体系构建真题感悟体系构建真题感悟【网络构建】

【网络构建】【高考真题】

1.〔2019全国Ⅲ,33(1)〕用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是

。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以

。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是

。

【高考真题】1.〔2019全国Ⅲ,33(1)〕用油膜法估算

2.〔2019全国Ⅱ,34(2)〕某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。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。回答下列问题:(1)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(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=

;

(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为

nm(结果保留3位有效数字)。

2.〔2019全国Ⅱ,34(2)〕某同学利用图示装置测量某种情境剖析本题属于基础性题目,以教材中双缝干涉实验为素材创设学习探索类问题情境。素养能力本题考查的关键能力是实验探究能力,具体表现为掌握用双缝干涉测量光的波长的实验原理和注意事项。情境剖析本题属于基础性题目,以教材中双缝干涉实验为素材创设学高频考点能力突破高频考点能力突破考点一热学实验

考点一热学实验

【典例1】(2019上海高考模拟)运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,装置示意图如图所示,实验步骤如下:Ⅰ.取适量小晶体,装入注射器内;Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置

测量次数物理量

123p/105Pa0.771.001.33V/10-5m31.201.000.85的容积刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1;Ⅲ.重复步骤Ⅱ,记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2;Ⅳ.再重复步骤Ⅱ,处理记录的3组数据,得到小晶体的体积。【典例1】(2019上海高考模拟)运用玻意耳定律可以测量小晶(1)实验中缓慢推动活塞,是为了保持

不变;

(2)为了减小实验误差,采用作直线图线的方法来处理实验数据,方格图的纵坐标应标明的物理量是V,横坐标则应标明

;

(3)如果图线的斜率用k表示,则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为V0=

;

(4)采用作图法处理实验数据,则本次数据的不足之处是

。

(1)实验中缓慢推动活塞,是为了保持的关系表达式为V0=解析

(1)由于运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,所以注射器中的气体发生的是等温变化,所以实验中缓慢推动活塞,是为了保持温度不变;解析(1)由于运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,所以注射2021高考物理二轮复习专题八第三讲热学与光学实验课件考点二光学实验规律方法

1.插针法应注意的问题(1)实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O'之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°),当θ1太大时,反射光较强,出射光较弱;当θ1太小时,入射角、折射角测量的相对误差较大。(3)操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。(4)实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选用宽度较大的,最好在5

cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。考点二光学实验规律方法1.插针法应注意的问题2.用双缝干涉测波长的方法及注意问题(1)用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式Δx=λ得λ=Δx计算波长,重复测量、计算,求出波长的平均值。(2)调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(3)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。(4)调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数。(5)不要直接测单个条纹间距Δx,要测几个条纹的间距,计算得出Δx,这样可以减小误差。(6)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外边。2.用双缝干涉测波长的方法及注意问题【典例2】(2020山东省实验中学高三模拟)如图所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先把方格纸(每小格均为正方形)固定在木板上,再把玻璃砖放在方格纸上,并确定a和b为玻璃砖的上下界面的位置。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,再从玻璃砖的另一侧插上大头针P3和P4。请完成以下实验步骤:(1)(多选)下列操作步骤正确的是

(填正确选项标号)。

A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出),在图中作出完整的光路图。(3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率n=

。

【典例2】(2020山东省实验中学高三模拟)如图所示,在测量答案

(1)BD(2)答案(1)BD解析

(1)在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1和P2,确定入射光线,然后插上大头针P3,使P3挡住P1,P2的像,再插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像,从而确定出射光线。则BD正确。(2)光路图如图所示。解析(1)在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1和P2,确定【类题演练】

1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。图1图2【类题演练】1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上读数x2=

mm。

(2)利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx=

mm;这种色光的波长λ=

nm。

(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同答案

(1)15.02

(2)2.31

660解析

(1)图3(b)中,游标卡尺的主尺读数为15

mm,游标读数为0.02

mm×1=0.02

mm,所以最终读数为x2=15.02

mm;答案(1)15.02(2)2.316602.实验小组要测定玻璃砖的折射率,实验室器材有:玻璃砖、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、刻度尺、笔、白纸。实验时,先将玻璃砖放到白纸上,画出玻璃砖的上、下两个表面aa'和bb',在白纸上依次插上四枚大头针P1、P2、P3、P4,如图甲所示。作出光路如图乙所示,过C点作法线交玻璃砖于A点和C点,过O点延长入射光线交AC于B点。设OA的长度为l1,OB的长度为l2,OC的长度为l3,AB的长度为l4,AC的长度为l5,为方便地测量出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量的量至少有

(选填l1、l2、l3、l4、l5),则计算玻璃砖折射率的表达式为n=

。

2.实验小组要测定玻璃砖的折射率,实验室器材有:玻璃砖、大头2021高考物理二轮复习专题八第三讲热学与光学实验课件第三讲热学与光学实验专题八第三讲热学与光学实验专题八内容索引0102体系构建真题感悟高频考点能力突破内容索引0102体系构建真题感悟高频考点能力突破体系构建真题感悟体系构建真题感悟【网络构建】

【网络构建】【高考真题】

1.〔2019全国Ⅲ,33(1)〕用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是

。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以

。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是

。

【高考真题】1.〔2019全国Ⅲ,33(1)〕用油膜法估算

2.〔2019全国Ⅱ,34(2)〕某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。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。回答下列问题:(1)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(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为l,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx,则单色光的波长λ=

;

(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300mm,测得屏与双缝间的距离为1.20m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56mm。则所测单色光的波长为

nm(结果保留3位有效数字)。

2.〔2019全国Ⅱ,34(2)〕某同学利用图示装置测量某种情境剖析本题属于基础性题目,以教材中双缝干涉实验为素材创设学习探索类问题情境。素养能力本题考查的关键能力是实验探究能力,具体表现为掌握用双缝干涉测量光的波长的实验原理和注意事项。情境剖析本题属于基础性题目,以教材中双缝干涉实验为素材创设学高频考点能力突破高频考点能力突破考点一热学实验

考点一热学实验

【典例1】(2019上海高考模拟)运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,装置示意图如图所示,实验步骤如下:Ⅰ.取适量小晶体,装入注射器内;Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置

测量次数物理量

123p/105Pa0.771.001.33V/10-5m31.201.000.85的容积刻度V1,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强p1;Ⅲ.重复步骤Ⅱ,记录活塞在另一位置的容积刻度V2和读取相应的气体的压强p2;Ⅳ.再重复步骤Ⅱ,处理记录的3组数据,得到小晶体的体积。【典例1】(2019上海高考模拟)运用玻意耳定律可以测量小晶(1)实验中缓慢推动活塞,是为了保持

不变;

(2)为了减小实验误差,采用作直线图线的方法来处理实验数据,方格图的纵坐标应标明的物理量是V,横坐标则应标明

;

(3)如果图线的斜率用k表示,则注射器内小晶体的体积V0与容积刻度V、气体的压强p的关系表达式为V0=

;

(4)采用作图法处理实验数据,则本次数据的不足之处是

。

(1)实验中缓慢推动活塞,是为了保持的关系表达式为V0=解析

(1)由于运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,所以注射器中的气体发生的是等温变化,所以实验中缓慢推动活塞,是为了保持温度不变;解析(1)由于运用玻意耳定律可以测量小晶体的体积,所以注射2021高考物理二轮复习专题八第三讲热学与光学实验课件考点二光学实验规律方法

1.插针法应注意的问题(1)实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O、P3与O'之间距离要稍大一些。(2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°),当θ1太大时,反射光较强,出射光较弱;当θ1太小时,入射角、折射角测量的相对误差较大。(3)操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当作尺子画界线。(4)实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变。(5)玻璃砖应选用宽度较大的,最好在5

cm以上,若宽度太小,则测量误差较大。考点二光学实验规律方法1.插针法应注意的问题2.用双缝干涉测波长的方法及注意问题(1)用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公式Δx=λ得λ=Δx计算波长,重复测量、计算,求出波长的平均值。(2)调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(3)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。(4)调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数。(5)不要直接测单个条纹间距Δx,要测几个条纹的间距,计算得出Δx,这样可以减小误差。(6)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外边。2.用双缝干涉测波长的方法及注意问题【典例2】(2020山东省实验中学高三模拟)如图所示,在测量玻璃折射率的实验中,两位同学先把方格纸(每小格均为正方形)固定在木板上,再把玻璃砖放在方格纸上,并确定a和b为玻璃砖的上下界面的位置。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,再从玻璃砖的另一侧插上大头针P3和P4。请完成以下实验步骤:(1)(多选)下列操作步骤正确的是

(填正确选项标号)。

A.插上大头针P3,使P3挡住P2的像B.插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像C.插上大头针P4,使P4挡住P3的像D.插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像(2)正确完成上述操作后,在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出),在图中作出完整的光路图。(3)利用光路图计算此玻璃砖的折射率n=

。

【典例2】(2020山东省实验中学高三模拟)如图所示,在测量答案

(1)BD(2)答案(1)BD解析

(1)在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1和P2,确定入射光线,然后插上大头针P3,使P3挡住P1,P2的像,再插上大头针P4,使P4挡住P3和P1、P2的像,从而确定出射光线。则BD正确。(2)光路图如图所示。解析(1)在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1和P2,确定【类题演练】

1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图),并选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。从仪器注明规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。图1图2【类题演练】1.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第一次映入眼帘的干涉条纹如图2