高考综合复习:光学实验 设计实验专题

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1、高考综合复习:光学实验设计实验专题  要点精析  典型实验要点:  测定玻璃折射率  实验原理:如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO′后由O′B方向射出。作出法线NN′,则折射率n=Sinθ1/Sinθ2  注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。  重要演示实验:  1.加速度

2、和力的关系加速度和质量的关系  两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码。小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重力大小。小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,控制两辆小车同时开始运动和结束运动。  由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同,S=at2∝a,只要测出两小车位移S之比就等于它们的加速度a之比。  实验结果是:当小车质量相同时,a∝F,当拉力F相等时,a∝。  实验中用砝码(包括砝码盘)的重力G的大小作为小车所

3、受拉力F的大小,这样做会引起什么样的系统误差?怎样减小这个系统误差?  2.卡文迪许实验  下图是卡文迪许扭秤实验的示意图。其中固定在T形架上的小平面镜起着非常大的作用。利用光的反射定律可以把T26形架的微小转动放大到能够精确测量的程度。设小平面镜到刻度尺的距离为L,T形架两端固定的两个小球中心相距为l,设放置两个大球m/后,刻度尺上的反射光点向左移动了Δx,那么在万有引力作用下,小球向大球移动了多少?  3.描绘单摆的振动图象  对同一个单摆,如果两次拉出木板得到的图形分别如a、b所示,说明两次拉木板的速度之比为3∶2。

4、  对摆长不同的单摆,如果两次拉木板的速度相同,说明摆的周期之比为3∶2,摆长之比为9∶4。  4.波的叠加  在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,就分别右两个凸起状态1和2在绳上相向传播。它们在相遇后,彼此穿过,都保持各自的运动状态继续传播,彼此都没有受到影响。  观察一下:在它们相遇过程中,绳上质点的最大位移出现在什么位置?每个点都有可能达到这个位移吗?  在同一根绳子上,各种频率的波传播速度都是相同的。  5.扩散现象  装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,中间用玻璃板隔开。抽去玻璃板,过一

5、段时间可以发现,两种气体混合在一起,上下两瓶气体的颜色变得均匀一致。  扩散现象也证明分子在做永不停息的无规则运动。  从热力学第一定律分析一下:设环境温度不变,在扩散过程中,瓶中气体将吸热还是放热?这个实验也证明扩散现象有方向性。  6.平行板电容器的电容。26  静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大,金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中,静电计指针和A板等电势,静电计金属壳和B板等电势,因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。  本实验中,极板带电量不变。三个图依次表示:正对面积减小时电压增大

6、;板间距离增大时电压增大;插入电介质时电压减小。由知,这三种情况下电容分别减小、减小、增大。因此可以确定C和S、d、ε的关系是。  思考:如何测量电容器两极板间的电压?  7.研究电磁感应现象  首先要查明电流表指针偏转方向和电流方向的关系(方法与画电场中平面上等势线实验相同)。  电键闭合和断开时、电键闭合后滑动变阻器的滑动触头移动过程中、电键闭合后线圈A在B中插入、拔出时,都会发现电流表指针发生偏转,说明有电流产生。而电键保持闭合、滑动触头不动、线圈A在B中不动时,电流表指针都不动,说明无电流产生。  结论:闭合电路中

7、有感应电流产生的充要条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。  8.单缝衍射  从图中看出:当狭缝宽度在0.5mm以上时,缝越窄亮斑也越窄;当狭缝宽度在0.5mm以下时,缝越窄中央亮条越宽,整个亮斑范围越宽,亮纹间距越大。  9.小孔衍射和泊松亮斑  小孔衍射和泊松亮斑的中心都是亮斑。区别是:泊松亮斑中心亮斑周围的暗斑较宽。26  10.伦琴射线管  电子被高压加速后高速射向对阴极,从对阴极上激发出X射线。在K、A间是阴极射线即高速电子流,从A射出的是频率极高的电磁波,即X射线。X射线粒子的最高可能的频率可由Ue=hν计算。 

8、 11.α粒子散射实验  全部装置放在真空中。荧光屏可以沿着图中虚线转动,用来统计向不同方向散射的粒子的数目。观察结果是,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,但是有少数α粒子发生了较大的偏转。  12.光电效应实验  把一块擦得很亮的锌板连接在灵每验电器上,用弧光灯照锌板,验电器的指针就张开

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