专题七　物理实验 第18讲　光学和热学实验-2025版二轮复习·物理

4/4第18讲光学和热学实验考点一光学实验实验装置图（示意图）归纳总结考查热点测量玻璃的折射率①准备：画aa'，取O点作法线MM'；画AO，插P1、P2两根大头针②插针：放玻璃砖，画bb'，观察，插P3、P4，注意：玻璃砖与白纸的相对位置不能改变③作折射光线：由P3、P4的位置确定出射光线O'B及出射点O'，连接O、O'得到折射光线OO'①考操作：插P3要使P3挡住P1、P2的像，插P4要使P4挡住P1、P2的像和P3②考处理：连OO'，测θ1和θ2，根据计算、作图或单位圆法即可求得折射率③考注意点：大头针的间距要稍大一些，θ1不宜太大或太小；手不能触摸光学面；也不能把玻璃砖界面当尺子画界线等用双缝干涉实验测量光的波长①操作：调共轴，安装单缝和双缝，放滤光片，观察单色光的干涉条纹②测波长：使分划板中心刻线对齐第1条和第n条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数①考操作：调各器件的高度要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝平行、二者间距约为5～10cm②考读数：考测量头读数③考计算：会计算相邻条纹间距，根据公式求出波长【典例1】（2024·河北高考11题节选）某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图所示，其中测量头包括毛玻璃、游标尺、分划板、手轮、目镜等。该同学调整好实验装置后，分别用红色、绿色滤光片，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的游标尺读数，如表所示：单色光类别x1/mmx6/mm单色光110.6018.64单色光28.4418.08根据表中数据，判断单色光1为（填“红光”或“绿光”）。尝试解答【典例2】（2024·安徽高考11题）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，按如图甲所示进行实验，以下表述正确的一项是（填正确答案标号）。A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a'B.在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2C.实验时入射角θ1应尽量小一些，以减小实验误差（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。频率大，折射率（填“大”或“小”）。（3）为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质，如图丙、丁所示。保持相同的入射角α1，测得折射角分别为α2、α3α2＜α3，则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃n介质（填“＞”或“＜”）。此实验初步表明：尝试解答考点二热学实验实验装置图（示意图）归纳总结考查热点用油膜法估测油酸分子的大小①配制：纯油酸1mL中注入酒精，至500mL线②计算：根据n滴体积，求每滴油酸酒精溶液体积V0③操作：爽身粉均匀撒在水面中心；用滴管将一滴油酸酒精溶液滴在水面上④描轮廓：油酸薄膜形状稳定后，描绘到玻璃板上①考计算：准确计算1滴油酸酒精溶液中纯油酸体积②考估算：正确估算油膜面积，估算分子大小③误差分析：爽身粉撒太多厚度不均，致油酸散不开等④考细节：再次实验时，应保持浅盘清洁，可用酒精清洗，用脱脂棉擦，用清水冲探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系①涂油：减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变②缓慢：缓慢改变气体体积③记录：6～8组数据④作图：绘制p-1V图像，通过实验结果，①考装置：竖直②考操作：抹润滑油、装橡胶套③考读数：读取气柱长④结论：如何得出结论【典例3】（2024·湖北武汉模拟）（1）图1反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的4个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是（用符号表示）；（2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图2所示，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，试求：①油酸膜的面积是cm2；②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是m3；③按以上实验数据估测出油酸分子的直径是m。（结果均保留两位有效数字）（3）若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ，则下列说法正确的是（填正确选项前字母）。A.1kg油酸所含有分子数为ρNAB.1m3油酸所含分子数为ρC.1个油酸分子的质量为ND.油酸分子的直径约为3尝试解答【典例4】（2024·广东深圳二模）如图所示，“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可以从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。（1）为了减小实验误差，下列做法正确的是。A.压缩气体时需要缓慢进行B.封闭气体的容器需要密封良好C.需要测出封闭气体的质量（2）甲同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0mL减到25.0mL。实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机。得到的数据如下表所示：序号12345V/mL45.040.035.030.025.01V/mL－0.0220.0250.0290.0330.040p/kPa104.7117.6132.5153.1180.7pV（kPa·mL－1）2.32672.94003.84255.05007.2280pV/（kPa·mL）4711.547044637.545934517.5（3）用计算机对数据进行直线拟合，做出p-1V图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：。（4）某同学发现pV乘积数值逐渐减小（如图），请分析产生此现象的原因可能是：