高考物理 专题六　第三讲　振动与波、光学、热学实验课件PPT

这是一份高考物理 专题六　第三讲　振动与波、光学、热学实验课件PPT，共38页。PPT课件主要包含了栏目索引，教材原型实验等内容，欢迎下载使用。
[例1]　(2023·新课标卷)一名学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图(a)所示，该示数为________mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示，该示数为________mm，则摆球的直径为________mm。(2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角________(填“大于”或“小于”)5°。
(3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50 cm，则摆长为________cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60 s，则此单摆周期为________s，该小组测得的重力加速度大小为________m/s2。(均保留3位有效数字，π2取9.870)答案：(1)0.007(0.006～0.008均正确)　20.034(20.032～20.035均正确)　20.027(20.025～20.027均正确)　(2)大于　(3)82.5　1.82　9.83
(1)测量前测微螺杆与测砧相触时，题图(a)的示数为d0＝0 mm＋0.7×0.01 mm＝0.007 mm；题图(b)读数为d1＝20 mm＋3.4×0.01 mm＝20.034 mm，则摆球的直径为d＝d1－d0＝20.027 mm。(2)角度盘的大小一定，即在规定的位置安装角度盘，测量的摆角准确，但将角度盘固定在规定位置上方，即角度盘到悬挂点的距离变短，同样的角度，摆线在刻度盘上扫过的弧长变短，故摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角大于5°。
[练1]　[用单摆测量重力加速度的大小](2020·浙江7月选考)某同学用单摆测量重力加速度。(1)(多选)为了减少测量误差，下列做法正确的是________；A．摆的振幅越大越好B．摆球质量大些、体积小些C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
(2)改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图像如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是________。A．测周期时多数了一个周期B．测周期时少数了一个周期C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长答案：(1)BC　(2)C
(1)单摆只有在最大摆角小于5°时，其振动才可以视为简谐运动，A错误；摆球的质量大些、体积小些，可以减小振动时空气阻力的影响，可以减小测量误差，B正确；摆线尽量细些，可减小摆线质量的影响，摆线尽量长些，可保证最大摆角小于5°，伸缩性小些，可使摆动过程中摆长保持不变，C正确；由于摆球在通过最低位置时速度最大，计时的起、止位置选在摆球达到的最低位置，有利于减小计时误差，D错误。
热点2　光学的两个实验)[例2]　(经典高考题)某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。(1)下列措施能够提高实验准确程度的是________。A．选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
(2)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是________。
(3)该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，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，如图所示，则玻璃的折射率n＝________。(用图中线段的字母表示)
实验数据处理的两种辅助方法
[例3]　(2021·浙江6月选考)图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是________。A．旋转测量头B．增大单缝与双缝间的距离C．调节拨杆使单缝与双缝平行
(2)要增大观察到的条纹间距，正确的做法是________。A．减小单缝与光源间的距离B．减小单缝与双缝间的距离C．增大透镜与单缝间的距离D．增大双缝与测量头间的距离答案：(1)C　(2)D
[练2]　[测定玻璃的折射率](2023·海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中，玻璃砖与屏P平行放置，从另一侧用激光笔以一定角度照射，此时在屏上的S1处有激光点，移走玻璃砖，光点移到S2处，回答下列问题：(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图；(2)已经测出AB＝l1，OA＝l2，S1S2＝l3，则折射率n＝________(用l1、l2、l3表示)；(3)若改用宽ab更小的玻璃砖做实验，则S1S2间的距离会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
[练3]　[用双缝干涉实验测量光的波长](2022·海南卷)在用双缝干涉测量光的波长的实验中，如图所示，则：(1)a、b分别是________。A．单缝和双缝　　　　B．双缝和单缝C．单缝和单缝 D．双缝和双缝(2)如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则光的波长是________。(用x、d、L表示)
热点3　热学两个实验[例4]　(2023·山东卷)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而________(填“增大”或“减小”)。答案：(1)B　(2)2.04×105　(3)增大
[练4]　[用油膜法估测油酸分子的大小](经典高考题)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_____________。答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜　把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积　油膜稳定后的表面积S
[练5]　[探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系](经典高考题)某同学制作了一个结构如图(a)所示的温度计，一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5 m，将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270 K时，用一段水银将长度为0.3 m的气柱封闭在管内，实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图(b)所示(实验中大气压强不变)。
(1)管内水银柱长度为________m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为__________K；(2)若气柱初始长度大于0.3 m，该温度计能测量的最高温度将________(填“增大”“不变”或“减小”)；(3)若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将________(填“偏高”“不变”或“偏低”)。答案：(1)0.1　360　(2)减小　(3)偏低