物理實(shí)驗(yàn)（三）

實(shí)驗(yàn)8測(cè)定玻璃的折射率

實(shí)驗(yàn)9用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)10驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

實(shí)驗(yàn)11用油膜;用古測(cè)分子的大小

橫好三堀翻?阿廖精析

祓由西懈惠?題型《第

知被?夏習(xí)。林

1、理解和掌握測(cè)量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

2、理解和掌握用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

3、理解和掌握驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

4、理解和掌握用油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

5、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。

知3?有安知也

實(shí)驗(yàn)8測(cè)定玻璃的折射率

1.實(shí)驗(yàn)原理

如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示，當(dāng)光線/。1以一定的入射角"穿過兩面平行的玻璃磚時(shí)，通過插針法找

出跟入射光線/。1對(duì)應(yīng)的出射光線O2B,從而求出折射光線。。2和折射角仇，再根據(jù)〃=嗎或n

sinfe

=則算出玻璃的折射率.

QN

2.實(shí)驗(yàn)器材

木板、白紙、玻璃枝、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆.

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用圖釘把白紙固定在木板上.

(2)在白紙上畫一條直線aa',并取。罐上的一點(diǎn)。為入射點(diǎn)，作過。點(diǎn)的法線NN'.

(3)畫出線段N。作為入射光線，并在N。上插上尸卜P兩根大頭針.

(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與直線。優(yōu)對(duì)齊，并畫出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線WA

(5)眼睛在6,的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向，使P的像被尸2的像擋住，然

后在眼睛這一側(cè)插上大頭針2,使尸3擋住P、尸2的像，再插上尸4,使為擋住尸3和尸1、尸2的像.

(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針尸3、孔的針孔位置確定出射光線及出射點(diǎn)。'，連接

0、O得線段

(7)用量角器測(cè)量入射角4和折射角。2,并查出其正弦值sin仇和sinft.

(8)改變?nèi)肷浣?，重?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同入射角時(shí)的?圓，并取平均值.

sinfo

4.數(shù)據(jù)處理

(1)計(jì)算法：用量角器測(cè)量入射角4和折射角。2,并查出其正弦值sin仇和sina.算出不同入射角

時(shí)的甌如，并取平均值.

sm02

(2)作sind—sin。?圖象：改變不同的入射角仇，測(cè)出不同的折射角。2,作sind—sin%圖象，由〃

=皿如可知圖象應(yīng)為直線，如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示，其斜率為折射率.

sinft

(3)“單位圓”法確定siM、sin?2,計(jì)算折射率加

以入射點(diǎn)。為圓心，以一定的長(zhǎng)度火為半徑畫圓，交入射光線。/于E點(diǎn)，交折射光線。。于

廳點(diǎn)，過￡作的垂線￡77,過￡作NV的垂線￡7幾如實(shí)驗(yàn)原理圖丙所示，sinOi=@,sin6?2=-,

OEOE'

OE=OE'=R,則〃=的皿=/旦.只要用刻度尺量出￡〃、EK的長(zhǎng)度就可以求出幾

sin仇E'H'

5.注意事項(xiàng)

(1)用手拿玻璃枝時(shí)，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學(xué)面，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)

尺子畫玻璃磚的另一邊bb'.

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚在紙上的位置不可移動(dòng).

(3)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上，且玻璃磚每?jī)擅洞箢^針P與尸2間、尸3與尸4間的距離應(yīng)大一點(diǎn)，

以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差.

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過小，否則會(huì)使測(cè)量誤差過大，也不宜過大，否則在6,一側(cè)將看不到馬、

尸2的像.

探稗?例題料桿

[例題1](2024?天津模擬)(1)某同學(xué)在利用“插針法”測(cè)定一塊紅色直角三角形玻璃磚折射率時(shí)

發(fā)現(xiàn)，由于玻璃磚的顏色較深，在另一側(cè)很難觀測(cè)到對(duì)側(cè)所插的針。他想到可以用實(shí)驗(yàn)室的紅

色激光器來完成實(shí)驗(yàn)。如圖所示，他在木板上固定好白紙，放好玻璃磚，正確作出了界面MN、

MP、NP,然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射。

①由于激光很強(qiáng)，不能用眼睛直接觀測(cè)，該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光

路，正確的插針順序應(yīng)是。

A.Pl、P2、P3，P4B.P4、P3、P2、P1

C.Pl、P2、P4、P3D.P4、P3、Pl、P2

②若P1P2與MN垂直，用量角器量得圖中的01=60°,02=30°,則玻璃的折射率為?

lV32V3V3

A.V3B.—C.-----D.—

332

③若激光器正常發(fā)光，平行木板從玻璃磚NP界面垂直射入玻璃磚，如圖中虛線所示。該同學(xué)發(fā)

現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，原因是；該同學(xué)發(fā)

現(xiàn)在MN一側(cè)可以找到出射光線，他依然用被激光照亮的針確定了激光在MN一側(cè)的出射光線和

NP一側(cè)的入射光線，則測(cè)量后他（選填“能”或“不能”）計(jì)算出玻璃的折射率。

[例題2]（2024?渝中區(qū)校級(jí)模擬）在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，然后

畫出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面aa'和bb',如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針Pi和

P2,用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。

（1）在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使P3擋?。ㄟx填“Pl”、“P2”、“P1和P2"、“P1或P2"）

的像，使P4擋住（選填“P2”、“P3”、“P3和Pl、P2"、“Pl、P2或P3”）的

像。

（2）用“插針法”找出與入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折

射光線分別交于A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線NN'的垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，如圖乙所示,

則玻璃的折射率n（用圖中線段的字母表示）。

（3）為了進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確度，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理的改進(jìn)建議:

[例題3]（2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示的陰影部分ABC為一透明光學(xué)元件的橫截面，AC

為圓心在。的。圓弧面，ABCO構(gòu)成正方形?，F(xiàn)要測(cè)定該元件的折射率，可供選用的器材還有:

大頭針、筆、刻度尺、圓規(guī)、平整的木板、圖釘、白紙。

（1）某小組進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作，下列實(shí)驗(yàn)操作步驟的正確順序是:

A.移去大頭針和光學(xué)元件，記錄好Pl、P2和P3的孔洞位置，在固定好的白紙上作出直角坐標(biāo)系

xOy,Ox軸與OC重合，Oy軸與OA重合；

B.將白紙用圖釘固定在平整木板上，在白紙上畫出光學(xué)元件的橫截面圖，標(biāo)好對(duì)應(yīng)關(guān)系，把光

學(xué)元件放在白紙上，使它的橫截面與圖中畫線對(duì)齊；

C.用刻度尺測(cè)出Pi、P2和P3在直角坐標(biāo)系xOy中的坐標(biāo)Pi（xi,yi）,P2（x2,y2）,P3（x3,

y3）o計(jì)算出此光學(xué)元件折射率n；

D.在O點(diǎn)豎直插大頭針P,在D點(diǎn)豎直插大頭針Pi,在AB外側(cè)調(diào)整視線觀察到大頭針P和P

1的像在一條直線上，再豎直插上兩枚大頭針P2、P3,使P2擋住P和P1的像，P3擋住P1和P、P

2的像。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的Pl、P2和P3坐標(biāo)，求出此光學(xué)元件折射率測(cè)量值的表達(dá)式為n=_____（用

測(cè)量的坐標(biāo)值表示）。

（3）步驟D中，在D點(diǎn)豎直插大頭針Pi，發(fā)現(xiàn)在AB外側(cè)無論怎樣調(diào)整視線都不能觀察到大頭

針P和Pi的像在一條直線上，這是為什么？。

Ay

A-

0Cx

實(shí)驗(yàn)9用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

一、實(shí)驗(yàn)器材

雙縫干涉儀(由光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭組成)，另外還

有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺.

1.相鄰兩條亮條紋的間距■與入射光波長(zhǎng)3雙縫Sl、S2的間距d及雙縫與屏的距離/滿足的關(guān)

系式為Ax=4.

2.測(cè)量頭的構(gòu)造及使用

如圖甲所示，測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)向左右移動(dòng)，測(cè)量時(shí),

應(yīng)使分劃板中心刻度對(duì)齊條紋的中心，如圖乙，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù).

兩次讀數(shù)之差就表示這兩條條紋間的距離.

實(shí)際測(cè)量時(shí)，要測(cè)出n條亮紋(暗紋)的寬度，設(shè)為a,那么Ax=」一

n—1

二、實(shí)驗(yàn)步驟

1.觀察干涉條紋

(1)將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示.

光源濾光片單統(tǒng)雙^遮光筒屏

扇J……I.….|........二二...二

TAAAA,

A

(2)接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光.

(3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏.

(4)安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約5?10cm,這

時(shí)，可觀察白光的干涉條紋.

(5)在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.

2.測(cè)定單色光的波長(zhǎng)

(I)安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋.

(2)使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中央，記下手輪上的讀數(shù)④，將該條紋記為第1條亮紋;

轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。2,將該條紋記為

第n條亮紋.

(3)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏的距離是已知的).

(4)重復(fù)測(cè)量.

三、數(shù)據(jù)處理

(1)條紋間距Ax=In~\I.

(2)波長(zhǎng)力=，Ax.

(3)計(jì)算多組數(shù)據(jù)，求力的平均值.

四、注意事項(xiàng)

(1)雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，且注意保養(yǎng).

(2)安裝時(shí)，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、

雙縫平行且間距適當(dāng).

(3)光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近.

(4)照在光屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測(cè)量頭與遮光筒不共軸所致；干涉條

紋不清晰的一般原因是單縫與雙縫不平行所致，故應(yīng)正確調(diào)節(jié).

五、誤差分析

(1)雙縫到屏的距離I的測(cè)量存在誤差.

(2)測(cè)條紋間距Ax帶來的誤差.

①干涉條紋沒有調(diào)整到最清晰的程度；

②誤認(rèn)為Ax為亮(暗)條紋的寬度；

③分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰.好位于條紋中心；

④測(cè)量多條亮條紋間的距離時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)確，此間距中的條紋數(shù)未數(shù)清.

探秘?例題知析

[例題4](2024?五華區(qū)校級(jí)模擬)圖甲為“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

圖甲圖乙圖丙

（1）光具座上安裝的元件a、b、c分別是o

A.透鏡、單縫、濾光片

B.透鏡、單縫、雙縫

C.透鏡、濾光片、單縫

（2）按照正確的順序安裝好元件，調(diào)整后在光屏上觀察到明暗相間的條紋。將測(cè)量頭的分劃板

中心刻線與某亮紋中心對(duì)齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)xi=2.230mm。然后

同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對(duì)齊如圖乙所示，此時(shí)手輪上的示數(shù)如

圖丙所示，X2=mm。已知單縫與雙縫間的距離為100mm,雙縫與屏的距離80

0mm,雙縫間距0.25mm?？傻盟鶞y(cè)光的波長(zhǎng)為m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)

字）

（3）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下面幾種說法正確的是0

A.僅撤掉濾光片，光屏仍能觀察到干涉圖樣

B.僅將單縫移近雙縫，光屏上觀察到的條紋數(shù)變少

C.單、雙縫相平行，兩縫與光屏上的條紋相垂直

D.僅撤掉雙縫，在光屏上可能觀察到明暗相間的條紋

[例題5]（2024?海南）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量光的波長(zhǎng)。

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，在光屏上得到了明暗相間的條紋，則下列說法正確的是（填選項(xiàng)序

號(hào)）。

A.僅增大雙縫間距，相鄰干涉條紋中心間距增大

B.僅增大雙縫到屏的距離，相鄰干涉條紋中心間距增大

C.僅增大單縫到雙縫的距離，相鄰干涉條紋中心間距增大

D.僅把藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，相鄰干涉條紋中心間距增大

（2）如果雙縫間距是d,雙縫到屏的距離是L,第1條亮紋中央到第5條亮紋中央間距是x,則

光的波長(zhǎng)是_____（用x、d、L表示）。

光源濾光片單縫斗縫遮光筒>

門--

[例題6]（2024?紅橋區(qū)一模）如圖甲所示，為“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(I)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)光具座上放置的各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上，保

證單縫和雙縫平行。若從目鏡中看到干涉條紋太密，要想減少?gòu)哪跨R中觀察到的條紋數(shù)量，下列

做法可行的是o

A.僅換用間距更小的雙縫

B.僅將單縫向雙縫靠近

C.僅將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)

D.僅將紅色濾光片換成紫色濾光片

(2)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋，讀出手輪的讀數(shù)為1.030mm。繼

續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第10條亮紋如圖乙所示，讀出手輪的讀數(shù)為

mm。已知雙縫間的寬度d=0.3mm,通過激光測(cè)距儀測(cè)量出雙縫到投影屏間的距離L=1.0m,

則該種色光的波長(zhǎng)是m。

實(shí)驗(yàn)10驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

1.實(shí)驗(yàn)原理

在一維碰撞中，測(cè)出物體的質(zhì)量正和碰撞前、后物體的速度v、V,算出碰撞前的動(dòng)量p=〃?ivi

+%2V2及碰撞后的動(dòng)量=+2V2’，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒.

2.實(shí)驗(yàn)器材

斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等.

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏?

(2)按照實(shí)驗(yàn)原理圖甲安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端水平.

(3)白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置。.

(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次.用圓規(guī)畫盡量小的

圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置.

(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)

驗(yàn)1一0次.用步驟(4)的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.

如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示.

(6)連接ON,測(cè)量線段。P、OM,ON的長(zhǎng)度.將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中.最后代入如OP=如OM

+m2ON,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立.

(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處.

(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.

4.數(shù)據(jù)處理

驗(yàn)證表達(dá)式：加lVl+加2V2=%lVl'+m2V2’

5.注意事項(xiàng)

(1)前提條件

保證碰撞是T維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng).

(2)利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即仙〉加2,防止碰后”“被反彈

森稗?例題樣析

[例題7](2024?廣東二模)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，滑塊1和滑塊2前端均

安裝了圓形彈片，兩滑塊上的擋光片寬度相同。實(shí)驗(yàn)過程如下：

①分別測(cè)出滑塊1和滑塊2的質(zhì)量mi、m2；

②調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平；

③將兩滑塊分別置于氣墊導(dǎo)軌兩端，同時(shí)輕推兩個(gè)滑塊，兩滑塊相向運(yùn)動(dòng)，分別經(jīng)過兩個(gè)光電門

后發(fā)生碰撞，碰撞后兩滑塊彈開，速度方向均與碰撞前的相反，再次分別經(jīng)過兩個(gè)光電門，計(jì)時(shí)

器記錄滑塊上的擋光片兩次經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間；

④重復(fù)步驟③，得到多組數(shù)據(jù)；

⑤斷開氣源和計(jì)時(shí)器的電源，整理儀器。

根據(jù)以上步驟，回答下列問題：

(1)步驟②中，判斷氣墊導(dǎo)軌水平的方法是：接通氣源和計(jì)時(shí)器后，使滑塊在氣墊導(dǎo)軌上自由

滑動(dòng)時(shí)，滑塊上的擋光片通過兩個(gè)光電門的擋光時(shí)間;

（2）步驟③中，輕推兩個(gè)滑塊后，若滑塊1碰撞前、后經(jīng)過光電門1的擋光時(shí)間分別為ti、蝗,

滑塊2碰撞前、后經(jīng)過光電門2的擋光時(shí)間分別為t2、t*擋光片的寬度為L(zhǎng),則碰撞前，滑塊1

的速度大小為_____,碰撞前后，滑塊1的速度變化量的大小為_____；

（3）若等式叫=成立，則說明兩滑塊碰撞過程中總動(dòng)量守恒。

光電門1光電門2

g滑玳1氣,導(dǎo)軌滑塊2*

[例題8]（2024?河西區(qū)二模）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)

驗(yàn)。在桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，安裝光電計(jì)時(shí)器1和光電計(jì)時(shí)器2,放置帶有遮光片的滑塊A、B,

調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)。

光電光電—25

計(jì)時(shí)器1母.由計(jì)時(shí)器2

n遮光片

息一15

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量滑塊A上遮光片的寬度dA,如圖乙所示，讀數(shù)為______________mm?

（2）實(shí)驗(yàn)開始前滑塊A置于光電門1的左側(cè)，滑塊B靜置于兩光電門間的某一適當(dāng)位置。給A

一個(gè)向右的初速度，A通過光電門1的時(shí)間為ti。A與B碰撞后，B通過光電門2的時(shí)間為t2，

A通過光電門1的時(shí)間為t3。為完成該實(shí)驗(yàn)，還需要測(cè)量的物理量有=

A.滑塊B上遮光片的寬度dB

B.滑塊A的總質(zhì)量mA

C.滑塊B的總質(zhì)量mB

D.光電門1到光電門2的間距L

（3）若利用（1）（2）中所給物理量的符號(hào)書寫的表達(dá)式即■-7nA髻—成立,則說

rlc2r3

明動(dòng)量守恒定律成立。

[例題9]（2024?石家莊二模）某小組利用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)?；瑝KA、B

的質(zhì)量分別為mA、mB,氣墊導(dǎo)軌已調(diào)節(jié)水平。

氣墊導(dǎo)軌

（1）甲同學(xué)在滑塊B左端粘上少量橡皮泥，將滑塊A從傾斜軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，通過光電

門C的擋光時(shí)間為ti，與滑塊B碰后粘在一起，通過光電門D的擋光時(shí)間為t2,在誤差允許的范

圍內(nèi)，只需驗(yàn)證等式（用題中給出的字母表示）成立即說明碰撞過程中滑塊A、B系統(tǒng)

動(dòng)量守恒。某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得ti=0.04s、t2=0.10s,可知滑塊A和滑塊B的質(zhì)量比為_____。

（2）乙同學(xué)在滑塊B左端裝上輕質(zhì)彈性圈，將滑塊A從傾斜軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，A第一次

通過光電門C的擋光時(shí)間為t3，與滑塊B碰后，A向左運(yùn)動(dòng)第二次通過光電門C的擋光時(shí)間為t

4,滑塊B通過光電門D的擋光時(shí)間為t5,則在誤差允許的范圍內(nèi)，只需驗(yàn)證等式（用

題中給出的字母表示）成立即說明碰撞過程中滑塊A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒.若使滑塊A與B碰撞后

均向右運(yùn)動(dòng)，應(yīng)使滑塊A的質(zhì)量（選填“大于”“等于”或“小于”）滑塊B的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)11用油膜法估測(cè)分子的大小

1.實(shí)驗(yàn)器材

盛水淺盤、注射器（或滴管）、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、癖子粉（或細(xì)石膏粉）、油酸酒精溶液、

量筒、彩筆.

2.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）用稀酒精溶液及清水清洗.淺盤，充分洗去油污、粉塵，以免給實(shí)驗(yàn)帶來誤差.

（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?jī)?nèi)注入酒精，直到

液面達(dá)到500mL刻度線為止，搖動(dòng)容量瓶，使油酸充分溶解在酒精中，這樣就得到了500mL含1m

L純油酸的油酸酒精溶液.

（3）用注射器（或滴管）將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積七時(shí)

的滴數(shù)n.

（4）根據(jù)%=%算出每滴油酸酒精溶液的體積%.

n

（5）向淺盤里倒入約2cm深的水，并將琲子粉或細(xì)石膏粉均勻地撒在水面上.

（6）用注射器（或滴管）將一滴油酸酒精溶液滴在水面上.

(7)待油酸薄膜的形狀篇定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上.

(8)將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時(shí)以坐標(biāo)紙上邊

長(zhǎng)為1cm的正方形為單位計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，不足半個(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)).

(9)根據(jù)油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V,并代入公式

算出油酸薄膜的厚度比

(10)重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，多測(cè)幾次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即為油酸分子的大小.

3.實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)采用使油酸在水面上形成一層單分子油膜的方法估測(cè)分子的大小.當(dāng)把一滴用酒精稀釋過

的油酸滴在水面上時(shí)，油酸就在水面上散開，其中的酒精溶于水，并很快揮發(fā)，在水面上形成如實(shí)

驗(yàn)原理圖甲所示形狀的一層純油酸薄膜.如果算出一定體積的油酸在水面上形成的單分子油膜的面

積，即可算出油酸分子的大小.用憶表示一?滴油酸酒精溶液中所含純油酸的體積，用S表示單分子

油膜的面積，用d表示分子的直徑，如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示，則

3

4.數(shù)據(jù)處理

根據(jù)上面記錄的數(shù)據(jù)，完成以下表格內(nèi)容.

實(shí)驗(yàn)次數(shù)量筒內(nèi)增加1mL溶液時(shí)的滴數(shù)輪廓內(nèi)的小格子數(shù)輪廓面積S

1

2

實(shí)驗(yàn)次數(shù)一滴純油酸的體積V分子的大小(m)平均值

1

2

5.注意事項(xiàng)

(1)注射器針頭高出水面的高度應(yīng)在1cm之內(nèi)，當(dāng)針頭靠水面很近(油酸未滴下之前)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)

針頭下方的粉層已被排開，這是由于針頭中酒精揮發(fā)所致，不影響實(shí)驗(yàn)效果.

(2)待測(cè)油酸薄膜擴(kuò)散后又會(huì)收縮，要在油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后再畫輪廓.擴(kuò)散后又收縮有兩個(gè)

原因：①水面受油酸液滴沖擊凹陷后又恢復(fù)；②酒精揮發(fā)后液面收縮.

(3)當(dāng)重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將水從淺盤的一側(cè)邊緣倒出，在這側(cè)邊緣會(huì)殘留油酸，可用少量酒精清洗，

并用脫脂棉擦去再用清水沖洗，這樣做可保持淺盤的清潔.

(4)本實(shí)驗(yàn)只要求估測(cè)分子的大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)量級(jí)符合要求即可.

［程移?例題拜析

［例題10］(2024?浙江模擬)有同學(xué)完成“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)。

（1）在實(shí)驗(yàn)中油酸體積占油酸酒精溶液總體積的比例最為合適的是;

A.1：50

B.1：500

C.1：5000

（2）由于沒有方格紙，該同學(xué)首先在一張透明膠片上描出油膜的輪廓，測(cè)量膠片的面積So,并

用高精度的電子天平稱量出整張膠片的質(zhì)量M,然后沿輪廓剪下對(duì)應(yīng)的油膜形狀的膠片，其質(zhì)量

為m,則油膜的面積為（用所給物理量符號(hào)來表示）；

（3）下列操作有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是0

A.撒粉時(shí)要盡量厚一些，覆蓋整個(gè)淺盤

B.滴油酸酒精溶液時(shí)，針頭需遠(yuǎn)離液面

C.滴油酸酒精溶液后需待油膜穩(wěn)定后再測(cè)其面積

[例題11]（2024?上海二模）物質(zhì)是由分子或原子組成，電子的發(fā)現(xiàn)揭開了人類探索物質(zhì)微觀世界的

序幕，人們意識(shí)到原子并非是組成物質(zhì)的最小粒子，原子內(nèi)部還有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，完成下列問題：

（1）分子的運(yùn)動(dòng)：?jiǎn)蝹€(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，大量分子的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。我們用

來量度物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能。物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和，叫做物體的

（2）分子有大?。河捎诜肿犹?，人類無法直接測(cè)量。在“用單分子油膜估測(cè)分子大小”的實(shí)

驗(yàn)中，我們把組成物質(zhì)的分子視作是球形；把油膜看作是油酸分子一個(gè)緊挨著一個(gè)平鋪開來而形

成的單分子油膜。

①這一處理方法在物理科學(xué)思維方法中與下列哪種方法最接近O

A,控制變量

B.積累法

C.估測(cè)法

D.科學(xué)建模

②已知配置好的油酸酒精溶液濃度為c,測(cè)得n滴油酸酒精溶液的體積為Vo。則一滴油酸酒精溶

液中，油酸的體積Vi=____o滴入一滴油酸酒精溶液至均勻撒有琲子粉的水面上，油膜充分散

開后的面積為S。則可以估測(cè)出油酸分子的直徑為

（3）（多選題）分子間相互作用：在液體與固體接觸的地方，由于固體分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子

的作用力和液體內(nèi)部分子間作用力的大小不同，液體對(duì)固體表面有浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)兩種現(xiàn)象。對(duì)下

列判斷正確的是。

A.水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)的

B.水對(duì)醫(yī)用脫脂棉是不浸潤(rùn)的

C.水銀對(duì)玻璃是浸潤(rùn)的

D.水對(duì)防水衣材料是不浸潤(rùn)的

（4）原子的模型：玻爾在盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，引入了量子化概念，提出了玻爾原子

理論。根據(jù)這一理論，原子從一個(gè)能量狀態(tài)躍遷到另外一個(gè)能量狀態(tài)，會(huì)吸收或發(fā)射一定頻率的

光子。

①如果氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子o

A.放出光子，能量增加

B.放出光子，能量減少

C.吸收光子，能量增加

D.吸收光子，能量減少

②如一束復(fù)色光a在圖示平面內(nèi)，經(jīng)圓心。從空氣中射入半圓形玻璃成，出射光為b、c兩束單

色光。這是光的現(xiàn)象；玻璃磚對(duì)b、c兩束光的折射率大小nb收（填“等于”、

“大于”或“小于

（5）原子核內(nèi)部有結(jié)構(gòu)：盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子以后，猜想在原子核內(nèi)除質(zhì)子外還存在著另一種粒

子X,后來科學(xué)家用a粒子轟擊被核實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一猜想，該核反應(yīng)方程為：iHe+lBe^C+^X,

則。

A.X是中子，m=Ln=0

B.X是電子，m=1,n=0

C.X是中子，m=0,n=1

D.X是電子，m=0,n=l

a

[例題12]（2024?東城區(qū)一模）做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是（填寫實(shí)驗(yàn)步驟前的序號(hào)）。

a.往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的癢子粉均勻地撒在水面

上

b.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定

c.將畫有油酸膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油酸膜的面積。根據(jù)油酸的體積和油酸膜

的面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小

d.用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的

滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積，再根據(jù)油酸酒精溶液的濃度計(jì)算出油酸的體積

e.將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上

（2）實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液每Vi體積溶液中有純油酸體積V2,用注射器和量筒測(cè)得體積為

Vo的上述溶液有n滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有琲子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸

薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，如圖中每個(gè)小正方形格的邊長(zhǎng)為a,則油酸薄膜的面積S=—

；可求得油酸分子的直徑為_____（用Vi、V2、Vo、n>S表示）。

（3）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是因?yàn)?

A.油膜中含有大量未溶解的酒精

B.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格

C.水面上扉子粉撒得太多，油膜沒有充分展開

D.用注射器和量筒測(cè)Vo體積溶液滴數(shù)時(shí)多記錄了幾滴

解翳?題型有統(tǒng)

1.（2024?濟(jì)南模擬）如圖所示為雙縫干涉裝置示意圖，雙縫到光屏的距離為1,雙縫的中垂線與

光屏交于O點(diǎn)。某種單色光照射到雙縫上，觀察到光屏上P點(diǎn)為第4級(jí)亮條紋的中心位置（圖

中黑色表示亮條紋）。現(xiàn)將光屏向右平移1,此時(shí)觀察到光屏上P點(diǎn)為（）

B.第5級(jí)亮條紋的中心位置

C.第2級(jí)亮條紋的中心位置

D.第1級(jí)亮條紋的中心位置

2.（2024?邵陽一模）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示，光源S到Si、S2的距離相等，O點(diǎn)

為Si、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)，光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為人的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過玻璃片

傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到。點(diǎn)，由S1到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為

Ato玻璃片厚度為5入，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5,空氣中光速為c,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)

的反射。下列說法正確的是（）

B.戊=爰，。點(diǎn)為暗條紋

C.小=笠，。點(diǎn)為亮條紋D.4t=祟。點(diǎn)為暗條紋

3.（2024?南通模擬）在“油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中，將1ml的純油酸配制成xml的油酸

酒精溶液，再將1滴體積為Vi的溶液滴入到準(zhǔn)備好的淺盤中，淺盤中水的體積為V2,描出的

油膜輪廓共占y個(gè)小方格，每格邊長(zhǎng)是1,則可估算出油酸分子直徑為（)

xVj

A.2B.

1V2

D.

c焉y^2

4.（2024?江西模擬）用圖（a）裝置測(cè)量玻璃的折射率時(shí)，俯視圖如圖（b）所示。在水平木板上

插大頭針P、Q,透過玻璃磚觀察，使Q把P擋住，再插大頭針M和N,使N擋住M同時(shí)擋

住玻璃磚中的P和Q，這樣就可以確定玻璃磚的入射光線及其出射光線，從而可以測(cè)量玻璃的

折射率。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)時(shí)眼睛所看到大頭針的情形，可能正確的是（）

圖(a)圖⑹

MM

QNQPN

111III

MM

NPQNQP

（2024?新泰市校級(jí)一模）某實(shí)驗(yàn)小組利用手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器探究碰撞中的動(dòng)量是否守恒,

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將兩手機(jī)A、B放入防撞包內(nèi)，然后用等長(zhǎng)的輕細(xì)繩分別懸掛在同一高度處的0、0'點(diǎn)，靜

止時(shí)A、B剛好接觸，如圖甲所示；

②將手機(jī)A拉高至某一位置，然后由靜止釋放，手機(jī)A擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與手機(jī)B發(fā)生碰撞，如

圖乙所示；

③利用電腦軟件遠(yuǎn)程控制手機(jī)并記錄兩手機(jī)水平方向的加速度隨時(shí)間變化圖像，如圖丙（a）、丙

（b）所示；

④將圖像進(jìn)一步處理，如圖丁所示，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而驗(yàn)證手機(jī)碰撞過程中是否滿足

動(dòng)量守恒。

T

分析實(shí)驗(yàn)，回答以下問題:

(I)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模緦?shí)驗(yàn)還必須測(cè)量的物理量有o

A.手機(jī)A、B的質(zhì)量

B.細(xì)繩的繩長(zhǎng)

C.手機(jī)A拉高的高度

(2)軟件中設(shè)置加速度水平向左為正，圖丙(填“(a)”或者“(b)”)圖為A手機(jī)

的a-t圖像。

(3)若測(cè)得手機(jī)A的質(zhì)量為0.23kg,手機(jī)B的質(zhì)量為0.25kg,根據(jù)圖丁所示數(shù)據(jù)可知，碰撞過

程中手機(jī)A的動(dòng)量變化量大小為，手機(jī)B的動(dòng)量變化量大小為,

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知兩手機(jī)在碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

6.(2024?朝陽區(qū)一模)某學(xué)習(xí)小組采用以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

如圖甲，長(zhǎng)木板上的小車M左端貼有橡皮泥，右端連一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，小車N置于M

的左側(cè)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)過程如下：

橡皮安打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶VABCDE\

I'JP"、’''I"小木耳—17.12—工一13.75fI-11.40—1(cm)'

甲乙

①微調(diào)長(zhǎng)木板右端的小木片，使小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，讓小車M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并與靜置于木板上的小車N相碰

③小車M與N粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

④實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖乙所示，在圖上標(biāo)記各計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)量出AB、BC、CD、DE四段長(zhǎng)

度

（1）計(jì)算小車M碰撞前的速度大小應(yīng)選段（選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE"），速

度大小為m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）若小車M的質(zhì)量為0.4kg,小車N的質(zhì)量為0.2kg,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰后兩小車的總動(dòng)量為

kg-m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），進(jìn)而可以驗(yàn)證，在誤差范圍內(nèi)兩小車碰撞過

程中動(dòng)量（選填“守恒”、“不守恒”）。

（3）請(qǐng)你說明步驟①對(duì)該實(shí)驗(yàn)的作用。

物理實(shí)驗(yàn)（三）

實(shí)驗(yàn)8測(cè)定玻璃的折射率

實(shí)驗(yàn)9用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)10驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

實(shí)驗(yàn)11用油膜;用古測(cè)分子的大小

橫好三堀翻?阿廖精析

祓由西懈惠?題型《第

知被?夏習(xí)。林

1、理解和掌握測(cè)量玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

2、理解和掌握用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

3、理解和掌握驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

4、理解和掌握用油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

5、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。

知3?務(wù)安知也

實(shí)驗(yàn)8測(cè)定玻璃的折射率

1.實(shí)驗(yàn)原理

如實(shí)驗(yàn)原理圖甲所示，當(dāng)光線/。1以一定的入射角"穿過兩面平行的玻璃磚時(shí)，通過插針法找

出跟入射光線/。1對(duì)應(yīng)的出射光線O2B,從而求出折射光線和折射角仇，再根據(jù)〃=嗎或n

sinfe

=則算出玻璃的折射率.

QN

2.實(shí)驗(yàn)器材

木板、白紙、玻璃枝、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆.

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用圖釘把白紙固定在木板上.

(2)在白紙上畫一條直線aa',并取。罐上的一點(diǎn)。為入射點(diǎn)，作過。點(diǎn)的法線NN'.

(3)畫出線段N。作為入射光線，并在N。上插上尸卜P兩根大頭針.

(4)在白紙上放上玻璃磚，使玻璃磚的一條長(zhǎng)邊與直線。優(yōu)對(duì)齊，并畫出另一條長(zhǎng)邊的對(duì)齊線WA

(5)眼睛在6,的一側(cè)透過玻璃磚觀察兩個(gè)大頭針并調(diào)整視線方向，使P的像被尸2的像擋住，然

后在眼睛這一,側(cè)插上大頭針尸3,使尸3擋住尸1、尸2的像，再插上尸4,使尸4擋住尸3和尸1、尸2的像.

(6)移去玻璃磚，拔去大頭針，由大頭針尸3、孔的針孔位置確定出射光線及出射點(diǎn)。'，連接

0、O得線段

(7)用量角器測(cè)量入射角4和折射角。2,并查出其正弦值sin仇和sinft.

(8)改變?nèi)肷浣牵貜?fù)實(shí)驗(yàn)，算出不同入射角時(shí)的?圓，并取平均值.

sinfo

4.數(shù)據(jù)處理

(1)計(jì)算法：用量角器測(cè)量入射角4和折射角。2,并查出其正弦值sin仇和sina.算出不同入射角

時(shí)的甌如，并取平均值.

sm02

(2)作sind—sin。?圖象：改變不同的入射角仇，測(cè)出不同的折射角。2,作sind—sin%圖象，由〃

=皿如可知圖象應(yīng)為直線，如實(shí)驗(yàn)原理圖乙所示，其斜率為折射率.

sinft

(3)“單位圓”法確定siM、sin?2,計(jì)算折射率加

以入射點(diǎn)。為圓心，以一定的長(zhǎng)度火為半徑畫圓，交入射光線。/于E點(diǎn)，交折射光線。。于

廳點(diǎn)，過￡作的垂線￡77,過￡作NV的垂線￡7幾如實(shí)驗(yàn)原理圖丙所示，sinOi=@,sin6?2=-,

OEOE'

OE=OE'=R,則〃=的皿=/旦.只要用刻度尺量出￡〃、EK的長(zhǎng)度就可以求出幾

sin仇E'H'

5.注意事項(xiàng)

(1)用手拿玻璃枝時(shí)，手只能接觸玻璃磚的毛面或棱，不能觸摸光潔的光學(xué)面，嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)

尺子畫玻璃磚的另一邊bb'.

(2)實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃磚在紙上的位置不可移動(dòng).

(3)大頭針應(yīng)豎直地插在白紙上，且玻璃磚每?jī)擅洞箢^針Pi與尸2間、尸3與孔間的距.離應(yīng)大一點(diǎn)，

以減小確定光路方向時(shí)造成的誤差.

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過小，否則會(huì)使測(cè)量誤差過大，也不宜過大，否則在6,一側(cè)將看不到馬、

尸2的像.

探稗?例題料桿

[例題13](2024?天津模擬)(1)某同學(xué)在利用“插針法”測(cè)定一塊紅色直角三角形玻璃磚折射率時(shí)

發(fā)現(xiàn)，由于玻璃磚的顏色較深，在另一側(cè)很難觀測(cè)到對(duì)側(cè)所插的針。他想到可以用實(shí)驗(yàn)室的紅

色激光器來完成實(shí)驗(yàn)。如圖所示，他在木板上固定好白紙，放好玻璃磚，正確作出了界面MN、

MP、NP,然后讓很細(xì)的激光平行于木板從玻璃磚的上界面MN入射。

①由于激光很強(qiáng)，不能用眼睛直接觀測(cè)，該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光

路，正確的插針順序應(yīng)是。

A.Pl、P2、P3，P4B.P4、P3、P2、P1

C.Pl、P2、P4、P3D.P4、P3、Pl、P2

②若P1P2與MN垂直，用量角器量得圖中的01=60°,02=30°,則玻璃的折射率為?

lV32V3V3

A.V3B.—C.---D.—

332

③若激光器正常發(fā)光，平行木板從玻璃磚NP界面垂直射入玻璃磚，如圖中虛線所示。該同學(xué)發(fā)

現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，原因是；該同學(xué)發(fā)

現(xiàn)在MN一側(cè)可以找到出射光線，他依然用被激光照亮的針確定了激光在MN一側(cè)的出射光線和

NP一側(cè)的入射光線，則測(cè)量后他（選填“能”或“不能”）計(jì)算出玻璃的折射率。

【解答】解：（1）①四根針應(yīng)該先插光路后面的針，否則光被擋住，后面的針無法確定位置，故

正確的插針順序應(yīng)是：P4、P3、P2、P1，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

②在MP界面上，光的入射角為：i=90°-01=90°-60°=30°,折射角為：r=90°-02=9

0°-30°=60°,則玻璃的折射率為：n=黑=黑黑=舊。

③入射光線與NP相垂直，在MP一側(cè)沒有找到出射光線，說明光線在MP界面上發(fā)生了全反射。

根據(jù)幾何關(guān)系可以求出光線在MN面上的入射角，由插針法可測(cè)量出折射角，光路圖如下圖所示,

從而由折射率公式計(jì)算出折射率，故能計(jì)算出玻璃的折射率。

故答案為：（1）①B；②A；③激光在MP界面發(fā)生了全反射現(xiàn)象；能

[例題14]（2024?渝中區(qū)校級(jí)模擬）在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，然后

畫出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面aa'和bb',如圖甲所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針Pi和

P2,用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。

（1）在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使P3擋?。ㄟx填“P1”、“P2”、“P1和P2"、“P1或P2”）

的像，使P4擋?。ㄟx填“P2”、“P3”、“P3和Pl、P2"、“Pl、P2或P3”）的

像。

（2）用“插針法”找出與入射光線對(duì)應(yīng)的折射光線，以入射點(diǎn)O為圓心作圓，與入射光線、折

射光線分別交于A、B點(diǎn)，再過A、B點(diǎn)作法線NN'的垂線，垂足分別為C、D點(diǎn)，如圖乙所示,

則玻璃的折射率11=_____（用圖中線段的字母表示）。

（3）為了進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確度，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理的改進(jìn)建議：。

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