1.(2024?江蘇模擬)如圖所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,使用波長(zhǎng)為的紫光源照射單縫,在光屏中央處觀察到亮條紋,在位于點(diǎn)上方的點(diǎn)出現(xiàn)第五條暗條紋。現(xiàn)換用波長(zhǎng)為的橙色光源照射單縫,則
A.為亮條紋,和之間有三條暗條紋光源
B.為亮條紋,和之間有兩條暗條紋
C.為暗條紋,和之間有三條暗條紋
D.為暗條紋,和之間有兩條暗條紋
2.(2024?清江浦區(qū)模擬)根據(jù)圖示,下列實(shí)驗(yàn)的操作處理中,正確的是
A.甲圖為用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn),測(cè)周期時(shí)應(yīng)該從小球擺至最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)
B.乙圖中當(dāng)兩通電導(dǎo)線的電流方向相同時(shí),兩通電導(dǎo)線會(huì)互相排斥
C.圖丙是某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率,如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度小的玻璃磚來(lái)測(cè)量
D.圖丁是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中得到的干涉條紋,若要使得分劃板中心刻線與干涉條紋平行,則僅旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭即可
3.(2024?江蘇模擬)如圖所示,在做“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí),先在白紙上放好一塊兩面平行的玻璃磚,描出玻璃磚的兩個(gè)邊和,在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針和,然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察,再插上大頭針、,然后作出光路圖,根據(jù)光路圖計(jì)算得出玻璃的折射率。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是
A.入射角盡量小一些,可以減小誤差
B.若入射角太大,光會(huì)在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射
C.僅用毫米刻度尺也能獲得計(jì)算折射率所需要的全部數(shù)據(jù)
D.如果誤將玻璃磚的邊畫(huà)到,折射率的測(cè)量值將偏大
4.(2024?山東模擬)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示,光源到、的距離相等,點(diǎn)為、連線的中垂線與光屏的交點(diǎn),光源發(fā)出波長(zhǎng)為的光,為光屏上的第1級(jí)亮條紋。若在縫的后方放一厚度的玻璃片,光經(jīng)出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到點(diǎn),經(jīng)出射后直接傳播到點(diǎn)。玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5,空氣中光速為,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。與不放玻璃片時(shí)相比,、的光到點(diǎn)的時(shí)間差變化情況及關(guān)于點(diǎn)干涉條紋的說(shuō)法正確的是
A.時(shí)間差變大,點(diǎn)為亮條紋B.時(shí)間差變小,點(diǎn)為暗條紋
C.時(shí)間差不變,點(diǎn)為亮條紋D.時(shí)間差變大,點(diǎn)為暗條紋
5.(2024?浙江)理想變壓器的原線圈通過(guò)或與頻率為、電壓為的交流電源連接,副線圈接有三個(gè)支路,如圖所示。當(dāng)接時(shí),三個(gè)燈泡均發(fā)光,若
A.電容增大,燈泡變亮B.頻率增大,燈泡變亮
C.上光照增強(qiáng),燈泡變暗D.接到時(shí),三個(gè)燈泡均變暗
6.(2024?鹽城模擬)小明同學(xué)在探究查理定律的實(shí)驗(yàn)中,先后用兩個(gè)試管甲、乙,封閉了質(zhì)量不同、體積不同、但初始溫度和壓強(qiáng)都相同的同種氣體做實(shí)驗(yàn)。若將測(cè)得氣體的壓強(qiáng)與攝氏溫度的數(shù)據(jù),在同一坐標(biāo)系中作圖,得到的圖像應(yīng)是圖中的
A.B.
C.D.
7.(2024?蘇州校級(jí)二模)以下實(shí)驗(yàn)中,說(shuō)法正確的是
A.在振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,充電時(shí)電流逐漸增大,放電時(shí)電流逐漸減小
B.“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,需盡快描下油膜輪廓,測(cè)出油膜面積
C.“觀察光敏電阻特性”和“觀察金屬熱電阻特性”實(shí)驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏電阻阻值減?。粶囟壬?,金屬熱電阻阻值減小
D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒(méi)裝上,原線圈接入的交流電時(shí),副線圈輸出電壓不為零
8.(2024?歷下區(qū)校級(jí)模擬)1801年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊完成了著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理圖,單縫、屏上的點(diǎn)均位于雙縫和的中垂線上。在雙縫與屏之間充滿(mǎn)折射率為的均勻介質(zhì),屏上點(diǎn)是點(diǎn)上方的第4條暗條紋的中心,點(diǎn)到點(diǎn)的距離為。已知入射光在真空中的波長(zhǎng)為,雙縫與屏之間的距離為,則雙縫和的距離為
A.B.C.D.
9.(2024?南通模擬)如圖所示是電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)示意圖,電子槍中從金屬絲逸出的電子(忽略初速度)被電壓為電場(chǎng)加速,形成一束高能電子束,用該電子束照射雙縫,在與雙縫相距為的屏上形成干涉條紋,測(cè)得相鄰兩條亮條紋中心的間距為△。已知電子質(zhì)量為,元電荷為,普朗克常量為,下列說(shuō)法正確的是
A.僅增大加速電壓,△會(huì)變大
B.僅增大雙縫的間距,△會(huì)變小
C.射入雙縫的電子動(dòng)量大小為
D.雙縫間距為
10.(2024?江蘇模擬)某興趣小組在做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差,下列操作正確的是
A.用注射器取配制好的油酸酒精溶液,共可滴滴,則每滴中含有油酸
B.把淺盤(pán)水平放置,在淺盤(pán)里倒入一些水,使水面離盤(pán)口距離小一些
C.先在淺盤(pán)中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)先將一滴油酸酒精溶液滴入水中,再把痱子粉撒在水面上
二.多選題(共5小題)
11.(2024?黃石一模)某一質(zhì)檢部門(mén)利用干涉原理測(cè)定礦泉水的折射率。如圖所示,單縫、屏上的點(diǎn)位于雙縫和的中垂線上,當(dāng)雙縫與屏之間的介質(zhì)為空氣或礦泉水時(shí),屏上的干涉條紋間距分別為△與△,當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時(shí),屏上點(diǎn)處是上方的第4條亮條紋(不包括點(diǎn)處的亮條紋)的中心。已知入射光在真空中的波長(zhǎng)為,真空中的光速為,則
A.△小于△
B.該礦泉水的折射率為
C.當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時(shí),來(lái)自和的光傳播到點(diǎn)處的時(shí)間差為
D.僅將水平向左移動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)仍能觀察到亮條紋
12.(2024?江西)某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是
A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件
B.透鏡的作用是使光更集中
C.單縫的作用是獲得線光源
D.雙縫間距越小,測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目越多
13.(2024?浙江二模)關(guān)于下列實(shí)驗(yàn),說(shuō)法正確的是
A.“用油膜法測(cè)油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,在數(shù)油酸酒精溶液的滴數(shù)時(shí)少記了幾滴,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大
B.“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)在小球擺到最高點(diǎn)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)
C.“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用平滑的曲線將描在紙上的所有點(diǎn)連起來(lái),得到軌跡
D.“雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,為了得到單色光的干涉圖樣,可以在凸透鏡和單縫之間加裝濾光片
14.(2024?金東區(qū)校級(jí)模擬)以下說(shuō)法正確的是
A.在“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中,可以用鉛筆靠著玻璃磚的邊描出分界面
B.在“探究向心力大小表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中,兩變速塔輪的角速度一定不能相同
C.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)條紋比較模糊,可以左右撥動(dòng)撥桿
D.在“用油膜估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,配置好的油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中,會(huì)導(dǎo)致分子直徑的測(cè)量值明顯偏小
15.(2024?樂(lè)清市校級(jí)三模)關(guān)于以下實(shí)驗(yàn),說(shuō)法正確的是
A.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,用注射器吸取油酸溶液,然后一滴一滴的滴入燒杯時(shí),多數(shù)了一滴,會(huì)引起測(cè)量結(jié)果偏大
B.在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),若雙縫間的距離減小,則光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大
C.在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯,是為了減小渦流
D.測(cè)平行玻璃磚的折射率時(shí),誤將玻璃磚的寬度畫(huà)寬了,其他操作均正確,則測(cè)得的折射率將偏大
三.填空題(共5小題)
16.(2024?福州模擬)如圖所示,雙縫、的間距,雙縫到光屏的距離。光源到。的距離相等,光屏上的點(diǎn)到、的距離之差,現(xiàn)用某單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),測(cè)得兩條相鄰亮條紋的中心間距△。已知光在空氣中的傳播速度。則該單色光的波長(zhǎng)為 ,頻率為 ;處是 (選填“亮”或“暗” 條紋。
17.(2024?荊州區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行,正確操作后,作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示
①此玻璃的折射率計(jì)算式為 (用圖中的、表示);
②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度 。(填“大”或“小” 的玻璃磚來(lái)測(cè)量。
18.(2024?成都二模)在“測(cè)量玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)經(jīng)正確操作后作出的光路圖如圖所示,該玻璃磚的橫截面為梯形。該同學(xué)測(cè)量出入射光線與玻璃磚前表面的夾角為,折射光線與玻璃磚前表面的夾角為,玻璃磚前、后表面的間距為。已知光在真空中的傳播速度為,則可計(jì)算出玻璃磚的折射率為 ;該光在玻璃磚中的傳播速度為 ;該光在玻璃磚中從點(diǎn)傳播到點(diǎn)的時(shí)間為 。
19.(2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)如圖所示,如果增加雙縫到光屏的距離, (填“能”或“不能” 增大條紋間的距離。若雙縫間距為、光屏到雙縫的距離為,則必須 (填“足夠大”“足夠小”或“約等于1” 。若用一束紅光和一束綠光分別照射雙縫中的一條縫隙,則光屏上出現(xiàn) 。
20.(2023?北京)(1)用油膜法估測(cè)油酸分子直徑是一種通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)測(cè)量微觀量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為,在水面上形成的單分子油膜面積為,則油酸分子的直徑 。
(2)采用圖1所示的電路圖來(lái)測(cè)量金屬絲的電阻率。
①實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處在 (填“”或“” 端。
②按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖,如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò),該導(dǎo)線為 (填“”“ ”或“” 。若閉合開(kāi)關(guān),該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題有 。
四.實(shí)驗(yàn)題(共5小題)
21.(2025?邯鄲一模)智能化育苗蔬菜基地對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格,其中包括對(duì)光照強(qiáng)度的調(diào)控,小明準(zhǔn)備利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)智能光控電路。智能光控電路的核心元件是光敏電阻。
(1)(多選)小明首先利用圖1中多用電表粗略測(cè)量了光敏電阻阻值。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述,正確的是 。
用不同擋位測(cè)量光敏電阻的阻值時(shí),必須重新機(jī)械調(diào)零
測(cè)量電阻時(shí),如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測(cè)量
圖1中光敏電阻測(cè)量值
測(cè)量光敏電阻阻值時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
(2)為了精確測(cè)量多組不同光照強(qiáng)度下光敏電阻的阻值,小明采用圖2中的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),部分實(shí)物連接已經(jīng)完成,描繪的阻值隨照度反映光照的強(qiáng)弱,光越強(qiáng),照度越大,單位為勒克斯變化的圖像如圖3。根據(jù)圖3可知,光敏電阻的阻值隨照度減小而 (選填“增大”或“減小” 。若電壓表的量程為,內(nèi)阻約為,毫安表的量程為,內(nèi)阻約為,請(qǐng)將圖2中導(dǎo)線、連接在合適的位置,形成完整測(cè)量電路。
(3)小明設(shè)計(jì)如圖4所示的智能光控電路。當(dāng)光敏電阻兩端的電壓增加到一定值時(shí)照明系統(tǒng)開(kāi)始工作,自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始補(bǔ)光。為了照度更小時(shí),自動(dòng)控制系統(tǒng)就開(kāi)始補(bǔ)光,則需要 (選填“增大”或“減小” 電阻箱的阻值。
22.(2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬)在探究熱敏電阻的特性及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)中,為了測(cè)量熱敏電阻在到之間多個(gè)溫度下的阻值,一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①連接電路,在保溫容器中加入適量開(kāi)水;
②加入適量的冰水,待溫度穩(wěn)定后,測(cè)量該溫度下熱敏電阻的阻值;
③重復(fù)第②步操作若干次,測(cè)得多組數(shù)據(jù)。
(1)該小組用多用電表“”擋測(cè)熱敏電阻在某溫度下的阻值,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很大;為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到擋 (選填“”或“” ;如果換擋后就用表筆直接連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù),那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是: ,補(bǔ)上該步驟后,表盤(pán)的示數(shù)如圖乙所示,則它的電阻是 。
(2)利用上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得熱敏電阻在不同溫度下的阻值如表。
該小組利用上述熱敏電阻、電動(dòng)勢(shì)(內(nèi)阻不計(jì))的電源、定值電阻(其中阻值有、、三種可供選擇)、控制開(kāi)關(guān)和加熱系統(tǒng),設(shè)計(jì)了、、三種電路,以實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度控制?,F(xiàn)要求將環(huán)境溫度控制在之間,且當(dāng)1、2兩端電壓大于時(shí),控制開(kāi)關(guān)開(kāi)啟加熱系統(tǒng)加熱。則應(yīng)選擇的電路是 ,定值電阻的阻值應(yīng)選 ,1、2兩端的電壓小于 時(shí),自動(dòng)關(guān)閉加熱系統(tǒng)(不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)電路的影響)。
23.(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。
(1)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 。
僅換用間距更小的雙縫
僅將單縫向雙縫靠近
僅將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)
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。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 。已知雙縫間的寬度,通過(guò)激光測(cè)距儀測(cè)量出雙縫到投影屏間的距離,則該種色光的波長(zhǎng)是 。
24.(2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,單色光在雙縫與毛玻璃之間發(fā)生干涉,在目鏡中可觀察到干涉條紋。
(1)在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,該同學(xué)觀察到條紋很清晰但測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖乙所示,為了使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上,最合理的操作是僅將 (填選項(xiàng)前的字母)旋轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度。
.單縫
.雙縫
.測(cè)量頭
(2)該同學(xué)正確操作后觀察到的干涉條紋如圖丙所示,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置,手輪的讀數(shù)如圖丁所示,此時(shí)手輪的讀數(shù)為 。
(3)已知雙縫間距為,雙縫到毛玻璃的距離為1,分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)手輪的讀數(shù)記作,繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)手輪的讀數(shù)記作,則所測(cè)單色光的波長(zhǎng) (用題中物理量符號(hào)表示)。
25.(2024?浙江二模)磁敏電阻是一種對(duì)磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。物質(zhì)在磁場(chǎng)中電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象稱(chēng)為磁阻效應(yīng)。某實(shí)驗(yàn)小組利用伏安法測(cè)量一磁敏電阻的阻值(約幾千歐)隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。
所用器材:電源、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為,電壓表(量程為,內(nèi)阻為和毫安表(量程為,內(nèi)阻不計(jì)),定值電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)為了使磁敏電阻兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了電路圖甲,請(qǐng)用筆代替導(dǎo)線在乙圖中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整。
(2)某次測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示,電壓表的讀數(shù)為 ,電流表讀數(shù)為,則此時(shí)磁敏電阻的阻值為 。
(3)實(shí)驗(yàn)中得到該磁敏電阻阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的曲線如圖丁所示,某同學(xué)利用該磁敏電阻制作了一種報(bào)警器,其電路的一部分如圖戊所示。圖中為直流電源(電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻可忽略),當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過(guò)時(shí),便觸發(fā)報(bào)警器(圖中未畫(huà)出)報(bào)警。若要求開(kāi)始報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為,則圖中 (填“”或“” 應(yīng)使用磁敏電阻,另一固定電阻的阻值應(yīng)為 (保留2位有效數(shù)字)。
2025年高考物理壓軸訓(xùn)練24
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.(2024?江蘇模擬)如圖所示是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,使用波長(zhǎng)為的紫光源照射單縫,在光屏中央處觀察到亮條紋,在位于點(diǎn)上方的點(diǎn)出現(xiàn)第五條暗條紋。現(xiàn)換用波長(zhǎng)為的橙色光源照射單縫,則
A.為亮條紋,和之間有三條暗條紋光源
B.為亮條紋,和之間有兩條暗條紋
C.為暗條紋,和之間有三條暗條紋
D.為暗條紋,和之間有兩條暗條紋
【答案】
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】信息給予題;定量思想;推理法;光的干涉專(zhuān)題;理解能力
【分析】當(dāng)光屏上的點(diǎn)到雙縫的光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)明條紋;當(dāng)光程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),出現(xiàn)暗條紋。
【解答】解:根據(jù)雙縫干涉出現(xiàn)明、暗條紋的條件可知,當(dāng)光程差滿(mǎn)足(其中為整數(shù))時(shí),出現(xiàn)暗條紋;
在處出現(xiàn)第5條暗條紋時(shí),即
當(dāng)換用波長(zhǎng)為的橙色光源照射單縫,光達(dá)到點(diǎn)的光程差不變,假設(shè)出現(xiàn)亮條紋,則光程差滿(mǎn)足△(其中為整數(shù))
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
由于兩雙縫到點(diǎn)的光程差始終為0,因此點(diǎn)為0級(jí)亮條紋,點(diǎn)為第3級(jí)亮條紋,和之間有3條暗條紋;
綜上分析,故正確,錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了雙縫干涉中出現(xiàn)明條紋或暗條紋的條件,基礎(chǔ)題。
2.(2024?清江浦區(qū)模擬)根據(jù)圖示,下列實(shí)驗(yàn)的操作處理中,正確的是
A.甲圖為用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn),測(cè)周期時(shí)應(yīng)該從小球擺至最高點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)
B.乙圖中當(dāng)兩通電導(dǎo)線的電流方向相同時(shí),兩通電導(dǎo)線會(huì)互相排斥
C.圖丙是某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率,如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度小的玻璃磚來(lái)測(cè)量
D.圖丁是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中得到的干涉條紋,若要使得分劃板中心刻線與干涉條紋平行,則僅旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭即可
【答案】
【考點(diǎn)】用單擺測(cè)定重力加速度;測(cè)量玻璃的折射率;用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng);兩根通電導(dǎo)線之間的作用力
【專(zhuān)題】光的折射專(zhuān)題;光的干涉專(zhuān)題;信息給予題;單擺問(wèn)題;定性思想;推理法;理解能力
【分析】根據(jù)單擺測(cè)量重力加速度實(shí)驗(yàn)的正確操作分析作答;
根據(jù)“同向電流互相吸引、反向電流互相排斥”的結(jié)論進(jìn)行分析作答;
根據(jù)“插針?lè)ā睖y(cè)量玻璃折射率實(shí)驗(yàn)的原理,減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法分析作答;
分劃板與條紋不平行,需要調(diào)節(jié)測(cè)量頭。
【解答】解:.甲圖為用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn),為了減小測(cè)量時(shí)間的誤差,在測(cè)周期時(shí)應(yīng)該從小球擺至最低點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),故錯(cuò)誤;
.根據(jù)“同向電流互相吸引、反向電流互相排斥”的規(guī)律,乙圖中當(dāng)兩通電導(dǎo)線的電流方向相同時(shí),兩通電導(dǎo)線會(huì)互相吸引,故錯(cuò)誤;
.利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率時(shí),由圖丙可知,為了減小測(cè)量角度的誤差,應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來(lái)測(cè)量,故錯(cuò)誤;
.圖丁是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中得到的干涉條紋,亮條紋與分劃板豎線不平行,需要旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭使干涉條紋與分劃板豎直線平行,故正確。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】理解實(shí)驗(yàn)原理、掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作和注意事項(xiàng),能夠正確分析實(shí)驗(yàn)的誤差;本題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,需要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的積累。
3.(2024?江蘇模擬)如圖所示,在做“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí),先在白紙上放好一塊兩面平行的玻璃磚,描出玻璃磚的兩個(gè)邊和,在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針和,然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察,再插上大頭針、,然后作出光路圖,根據(jù)光路圖計(jì)算得出玻璃的折射率。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是
A.入射角盡量小一些,可以減小誤差
B.若入射角太大,光會(huì)在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射
C.僅用毫米刻度尺也能獲得計(jì)算折射率所需要的全部數(shù)據(jù)
D.如果誤將玻璃磚的邊畫(huà)到,折射率的測(cè)量值將偏大
【答案】
【考點(diǎn)】測(cè)量玻璃的折射率
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)分析法;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ还獾恼凵鋵?zhuān)題;定量思想
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作,同時(shí)結(jié)合折射率的定義得出對(duì)應(yīng)的數(shù)值。
【解答】解:.入射角適當(dāng)大一些,折射角也會(huì)變大,折射現(xiàn)象明顯,有利于減小測(cè)量誤差,故錯(cuò)誤;
.由于玻璃磚上下表面平行,所以光在下表面的入射角等于上表面的折射角,則光會(huì)在玻璃磚的下表面一定不會(huì)發(fā)生全反射,故錯(cuò)誤;
.在測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí),僅用毫米刻度尺也能獲得計(jì)算折射率所需要的全部數(shù)據(jù),故正確;
.如果誤將玻璃磚的邊畫(huà)到,則折射角將偏大,根據(jù)折射定律
可知折射率的測(cè)量值將偏小,故錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了光的折射的相關(guān)應(yīng)用,熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟,結(jié)合折射率的定義完成分析即可。
4.(2024?山東模擬)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示,光源到、的距離相等,點(diǎn)為、連線的中垂線與光屏的交點(diǎn),光源發(fā)出波長(zhǎng)為的光,為光屏上的第1級(jí)亮條紋。若在縫的后方放一厚度的玻璃片,光經(jīng)出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到點(diǎn),經(jīng)出射后直接傳播到點(diǎn)。玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5,空氣中光速為,不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。與不放玻璃片時(shí)相比,、的光到點(diǎn)的時(shí)間差變化情況及關(guān)于點(diǎn)干涉條紋的說(shuō)法正確的是
A.時(shí)間差變大,點(diǎn)為亮條紋B.時(shí)間差變小,點(diǎn)為暗條紋
C.時(shí)間差不變,點(diǎn)為亮條紋D.時(shí)間差變大,點(diǎn)為暗條紋
【答案】
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】信息給予題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;光的干涉?zhuān)題;定性思想;推理法
【分析】根據(jù)折射率公式求出光在該玻璃中傳播速度;點(diǎn)出現(xiàn)第一級(jí)亮條紋,根據(jù)產(chǎn)生明暗條紋的條件求出光程差,再求時(shí)間差;裝上玻璃片后,求出光從到點(diǎn)的時(shí)間和從到點(diǎn)的時(shí)間差,確定兩列光波在點(diǎn)振動(dòng)的加強(qiáng)與減弱,然后分析作答。
【解答】解:由于玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為,則光在該玻璃中傳播速度為
由于點(diǎn)為1級(jí)亮條紋△
時(shí)間差△
光從到和到的路程相等,設(shè)光從到點(diǎn)的時(shí)間為,則有
從到點(diǎn)的時(shí)間為,點(diǎn)到的距離為,則有
根據(jù)波長(zhǎng)與周期的關(guān)系
光傳播的時(shí)間差為△
代入數(shù)據(jù)解得
由此可知,時(shí)間差變??;兩列光波到達(dá)點(diǎn)時(shí)的振動(dòng)方向相反,振動(dòng)減弱,點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋。
綜上分析,故正確,錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查雙縫干涉中光的傳播和光的折射,弄清楚光傳播的情況,結(jié)合折射定律求解波在玻璃中傳播的速度即可得解。
5.(2024?浙江)理想變壓器的原線圈通過(guò)或與頻率為、電壓為的交流電源連接,副線圈接有三個(gè)支路,如圖所示。當(dāng)接時(shí),三個(gè)燈泡均發(fā)光,若
A.電容增大,燈泡變亮B.頻率增大,燈泡變亮
C.上光照增強(qiáng),燈泡變暗D.接到時(shí),三個(gè)燈泡均變暗
【答案】
【考點(diǎn)】理想變壓器兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系;研究熱敏、光敏、壓敏等可變電阻的特性
【專(zhuān)題】交流電專(zhuān)題;信息給予題;理解能力;定性思想;推理法
【分析】根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系分析變壓器副線圈兩端的電壓變化情況;
根據(jù)電容的容抗、電感的感抗的決定因素分析容抗、感抗的變化,再分析通過(guò)燈泡電流的變化,進(jìn)而分析燈泡亮度的變化;
根據(jù)光敏電阻與光照的關(guān)系分析阻值的變化,再分析通過(guò)燈泡電流的變化,進(jìn)而分析燈泡亮度的變化;
根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系分析變壓器副線圈兩端的電壓變化情況,然后分析燈泡亮度的變化。
【解答】解:當(dāng)接時(shí),根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系,變壓器的匝數(shù)比不變,輸入電壓不變,因此輸出電壓不變;
電容器的電容增大,容抗減小,通過(guò)燈泡的電流增大,燈泡變亮,故正確;
交流電的頻率增大,電感的感抗增大,通過(guò)燈泡的電流減小,燈泡變暗,故錯(cuò)誤;
光照增強(qiáng),光敏電阻的阻值減小,通過(guò)燈泡的電流增大,燈泡變亮,故錯(cuò)誤;
當(dāng)接時(shí),根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系,變壓器原線圈的的匝數(shù)減小,輸入電壓不變,因此輸出電壓增大,因此三個(gè)燈泡均變亮,故錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系,考查了容抗、感抗的決定因素以及光敏電阻的阻值與光照的關(guān)系,要加強(qiáng)理解。
6.(2024?鹽城模擬)小明同學(xué)在探究查理定律的實(shí)驗(yàn)中,先后用兩個(gè)試管甲、乙,封閉了質(zhì)量不同、體積不同、但初始溫度和壓強(qiáng)都相同的同種氣體做實(shí)驗(yàn)。若將測(cè)得氣體的壓強(qiáng)與攝氏溫度的數(shù)據(jù),在同一坐標(biāo)系中作圖,得到的圖像應(yīng)是圖中的
A.B.
C.D.
【答案】
【考點(diǎn)】理想氣體的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
【專(zhuān)題】氣體的壓強(qiáng)專(zhuān)題;分析綜合能力;定性思想;實(shí)驗(yàn)分析法
【分析】先明確查理定律的內(nèi)容和公式,分析題目中的關(guān)鍵信息,特別是初始條件和氣體種類(lèi),再利用查理定律判斷氣體壓強(qiáng)隨溫度變化的規(guī)律,根據(jù)規(guī)律分析圖像,找出符合查理定律的圖像。
【解答】解:由克拉伯龍方程可知:

溫度壓強(qiáng)相等,則 相同
則圖像的斜率及縱軸截距均相同,故錯(cuò)誤,正確。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】此題是一道結(jié)合查理定律與圖像分析的實(shí)驗(yàn)探究題,旨在考察學(xué)生對(duì)查理定律的理解、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理以及圖像解讀能力。
7.(2024?蘇州校級(jí)二模)以下實(shí)驗(yàn)中,說(shuō)法正確的是
A.在振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,充電時(shí)電流逐漸增大,放電時(shí)電流逐漸減小
B.“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,需盡快描下油膜輪廓,測(cè)出油膜面積
C.“觀察光敏電阻特性”和“觀察金屬熱電阻特性”實(shí)驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏電阻阻值減小;溫度升高,金屬熱電阻阻值減小
D.“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒(méi)裝上,原線圈接入的交流電時(shí),副線圈輸出電壓不為零
【答案】
【考點(diǎn)】電磁振蕩及過(guò)程分析;探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系;用油膜法估測(cè)油酸分子的大小
【專(zhuān)題】交流電專(zhuān)題;推理能力;推理法;定性思想
【分析】根據(jù)電容器充放電時(shí)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)判斷電流的變化情況;
根據(jù)油膜法測(cè)分子直徑的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析解答;
根據(jù)光敏電阻和金屬熱電阻的特性進(jìn)行分析判斷;
根據(jù)變壓器出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象之后對(duì)交變電流的影響進(jìn)行解答。
【解答】解:在振蕩電路中“觀察電容器的充、放電現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,充電時(shí)電流逐漸減小,放電時(shí)電流逐漸增大,故錯(cuò)誤;
“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,滴入油酸酒精溶液后,讓油酸在水面盡可能散開(kāi),形成單分子油膜,再描下油膜輪廓,測(cè)出油膜面積,故錯(cuò)誤;
“觀察光敏電阻特性”和“觀察金屬熱電阻特性”實(shí)驗(yàn)中,光照強(qiáng)度增加,光敏電阻阻值減??;溫度升高,金屬熱電阻阻值增大,故錯(cuò)誤;
“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,如果可拆變壓器的“橫梁”鐵芯沒(méi)裝上,會(huì)出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象,原線圈接入的交流電時(shí),副線圈輸出電壓不為零,故正確。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】考查電容器問(wèn)題、油膜法測(cè)分子直徑、光敏電阻、變壓器的相關(guān)知識(shí),會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行分析解答。
8.(2024?歷下區(qū)校級(jí)模擬)1801年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊完成了著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理圖,單縫、屏上的點(diǎn)均位于雙縫和的中垂線上。在雙縫與屏之間充滿(mǎn)折射率為的均勻介質(zhì),屏上點(diǎn)是點(diǎn)上方的第4條暗條紋的中心,點(diǎn)到點(diǎn)的距離為。已知入射光在真空中的波長(zhǎng)為,雙縫與屏之間的距離為,則雙縫和的距離為
A.B.C.D.
【答案】
【考點(diǎn)】光的干涉現(xiàn)象;用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】定量思想;模型法;光的干涉專(zhuān)題;分析綜合能力
【分析】根據(jù)點(diǎn)到點(diǎn)的距離,確定相鄰暗條紋間距。根據(jù)光速公式以及求出光在介質(zhì)中的波長(zhǎng),再根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式求解雙縫和的距離。
【解答】解:點(diǎn)為第4條暗條紋的中心,設(shè)相鄰暗條紋間距為△,則有
設(shè)光在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為,波速為,光在真空中速度為,根據(jù)光射入介質(zhì)中頻率不變,有,
結(jié)合公式
可得
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
代入數(shù)據(jù)解得雙縫和的距離為:,故正確,錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要根據(jù)波速公式和折射率公式求出光在介質(zhì)中的波長(zhǎng),這個(gè)結(jié)論要在理解的基礎(chǔ)上記牢,經(jīng)常用到。
9.(2024?南通模擬)如圖所示是電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)示意圖,電子槍中從金屬絲逸出的電子(忽略初速度)被電壓為電場(chǎng)加速,形成一束高能電子束,用該電子束照射雙縫,在與雙縫相距為的屏上形成干涉條紋,測(cè)得相鄰兩條亮條紋中心的間距為△。已知電子質(zhì)量為,元電荷為,普朗克常量為,下列說(shuō)法正確的是
A.僅增大加速電壓,△會(huì)變大
B.僅增大雙縫的間距,△會(huì)變小
C.射入雙縫的電子動(dòng)量大小為
D.雙縫間距為
【答案】
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】定量思想;光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)分析法;推理能力
【分析】根據(jù)動(dòng)能定理可得射入雙縫的電子速度大小,根據(jù)動(dòng)量的計(jì)算公式得到動(dòng)量大小;根據(jù)條紋間距計(jì)算公式求解△表達(dá)式分析選項(xiàng),再結(jié)合德布羅意波長(zhǎng)計(jì)算公式分析選項(xiàng)。
【解答】解:、設(shè)射入雙縫的電子速度大小為,在電子槍中,根據(jù)動(dòng)能定理可得:,解得:
射入雙縫的電子動(dòng)量大小為:,故錯(cuò)誤;
、僅增大加速電壓,射入雙縫的電子動(dòng)量增大,根據(jù)可得波長(zhǎng)變小,根據(jù)可得△會(huì)變小;
將代入可得雙縫間距:,故錯(cuò)誤;
、根據(jù)可得,僅增大雙縫的間距,△會(huì)變小,故正確;
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查德布羅意波長(zhǎng)計(jì)算以及雙縫干涉實(shí)驗(yàn),掌握雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的條紋計(jì)算公式是關(guān)鍵。
10.(2024?江蘇模擬)某興趣小組在做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)誤差,下列操作正確的是
A.用注射器取配制好的油酸酒精溶液,共可滴滴,則每滴中含有油酸
B.把淺盤(pán)水平放置,在淺盤(pán)里倒入一些水,使水面離盤(pán)口距離小一些
C.先在淺盤(pán)中撒些痱子粉,再用注射器把油酸酒精溶液多滴幾滴在水面上
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)先將一滴油酸酒精溶液滴入水中,再把痱子粉撒在水面上
【答案】
【考點(diǎn)】用油膜法估測(cè)油酸分子的大小
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;推理法;定量思想;估算分子個(gè)數(shù)專(zhuān)題
【分析】根據(jù)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題。
【解答】解:.是一滴油酸酒精溶液的體積,乘以其中油酸的體積濃度才是油酸的體積,故錯(cuò)誤;
.把淺盤(pán)水平放置,在淺盤(pán)里倒入一些水,使水面離盤(pán)口距離小一些,故正確;
.多滴以后會(huì)使油膜面積增大,可能使油膜這個(gè)不規(guī)則形狀的一部分與淺盤(pán)的壁相接觸,這樣油膜就不是單分子油膜了,故錯(cuò)誤;
.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將痱子粉均勻撒在水面上,再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,故錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】理解應(yīng)用油膜法測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)是解題的前提,根據(jù)題意分析即可解題。
二.多選題(共5小題)
11.(2024?黃石一模)某一質(zhì)檢部門(mén)利用干涉原理測(cè)定礦泉水的折射率。如圖所示,單縫、屏上的點(diǎn)位于雙縫和的中垂線上,當(dāng)雙縫與屏之間的介質(zhì)為空氣或礦泉水時(shí),屏上的干涉條紋間距分別為△與△,當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時(shí),屏上點(diǎn)處是上方的第4條亮條紋(不包括點(diǎn)處的亮條紋)的中心。已知入射光在真空中的波長(zhǎng)為,真空中的光速為,則
A.△小于△
B.該礦泉水的折射率為
C.當(dāng)介質(zhì)為礦泉水時(shí),來(lái)自和的光傳播到點(diǎn)處的時(shí)間差為
D.僅將水平向左移動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)仍能觀察到亮條紋
【答案】
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ粚?shí)驗(yàn)分析法;定量思想
【分析】利用雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)的原理,結(jié)合折射率公式進(jìn)行求解。
【解答】解:、根據(jù)楊氏雙縫干涉相鄰條紋間距的公式有:(其中為實(shí)驗(yàn)裝置放入的介質(zhì)中光的波長(zhǎng)),當(dāng)雙縫與屏之間的介質(zhì)為礦泉水時(shí),波長(zhǎng)會(huì)變小,而雙縫間距與雙縫與屏之間的距離相同,所以△小于△,故正確;
、設(shè)光在真空中的波長(zhǎng)為、在介質(zhì)中的波長(zhǎng)為,依題意有,,,由以上幾式聯(lián)立可得:,故錯(cuò)誤;
、點(diǎn)處是上方的第4條亮條紋的中心,則光到雙縫的光程差為光在礦泉水波長(zhǎng)的4倍,則來(lái)自和的光傳播到點(diǎn)處的時(shí)間差為:,故錯(cuò)誤;
、將水平向左移動(dòng)的過(guò)程中,點(diǎn)與雙縫光程差不會(huì)改變,據(jù)題仍是光在介質(zhì)中波長(zhǎng)的四倍,所以仍能觀察到亮條紋,故正確。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查雙縫干涉實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)原理,具備對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析的能力以及數(shù)據(jù)處理能力。
12.(2024?江西)某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是
A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件
B.透鏡的作用是使光更集中
C.單縫的作用是獲得線光源
D.雙縫間距越小,測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目越多
【答案】
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】定性思想;推理法;光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br>【分析】光源經(jīng)過(guò)透鏡會(huì)聚后射向?yàn)V光片的光更集中,然后經(jīng)過(guò)濾光片變成單色光,經(jīng)過(guò)單縫得到線光源,然后通過(guò)雙縫得到兩列完全相同的相干光;根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式判斷條紋間距的變化。
【解答】解:為了獲取單色的線光源,光具座上應(yīng)該依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、測(cè)量頭等元件,先通過(guò)單縫得到線光源,然后通過(guò)雙縫得到兩列完全相同的相干光,故錯(cuò)誤,正確;
透鏡的作用是使射向?yàn)V光片的光更集中,故正確;
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知,雙縫間距越小,干涉條紋間距越大,測(cè)量頭中觀察到的條紋數(shù)目越少,故錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了光的雙縫干涉,要掌握實(shí)驗(yàn)器材的擺放順序和作用,知道雙縫干涉條紋間距公式。
13.(2024?浙江二模)關(guān)于下列實(shí)驗(yàn),說(shuō)法正確的是
A.“用油膜法測(cè)油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,在數(shù)油酸酒精溶液的滴數(shù)時(shí)少記了幾滴,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大
B.“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)在小球擺到最高點(diǎn)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)
C.“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用平滑的曲線將描在紙上的所有點(diǎn)連起來(lái),得到軌跡
D.“雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,為了得到單色光的干涉圖樣,可以在凸透鏡和單縫之間加裝濾光片
【答案】
【考點(diǎn)】用油膜法估測(cè)油酸分子的大?。挥脝螖[測(cè)定重力加速度;用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng);探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
【專(zhuān)題】定性思想;估算分子個(gè)數(shù)專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;?shí)驗(yàn)分析法
【分析】結(jié)合油酸體積的變化分析測(cè)量結(jié)果;根據(jù)小球擺到平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差最小分析判斷;根據(jù)描繪圖像的方法判斷;根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析判斷。
【解答】解:.“用油膜法測(cè)油酸分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,在數(shù)油酸酒精溶液的滴數(shù)時(shí)少記了幾滴,則實(shí)驗(yàn)中計(jì)算出油酸體積偏大,根據(jù)體積公式可知會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大,故正確;
.“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,小球在平衡位置速度最大,應(yīng)在小球擺到平衡位置按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)誤差最小,故錯(cuò)誤;
.“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)用平滑的曲線將描在紙上的各點(diǎn)連起來(lái)得到軌跡,誤差較大的點(diǎn)應(yīng)舍去,故錯(cuò)誤;
.“雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,為了得到單色光的干涉圖樣,可以在凸透鏡和單縫之間加裝濾光片,故正確。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握“用油膜法測(cè)油酸分子大小”、“利用單擺測(cè)重力加速度”、“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”和“雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)原理。
14.(2024?金東區(qū)校級(jí)模擬)以下說(shuō)法正確的是
A.在“測(cè)量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中,可以用鉛筆靠著玻璃磚的邊描出分界面
B.在“探究向心力大小表達(dá)式”實(shí)驗(yàn)中,兩變速塔輪的角速度一定不能相同
C.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)在觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)條紋比較模糊,可以左右撥動(dòng)撥桿
D.在“用油膜估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,配置好的油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中,會(huì)導(dǎo)致分子直徑的測(cè)量值明顯偏小
【答案】
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng);用油膜法估測(cè)油酸分子的大?。粶y(cè)量玻璃的折射率
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)探究題;控制變量法;光的干涉專(zhuān)題;光的折射專(zhuān)題;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題;分子運(yùn)動(dòng)論專(zhuān)題;分析綜合能力;定性思想
【分析】在測(cè)玻璃折射率實(shí)驗(yàn)中,不能觸碰光學(xué)面,以免弄臟器件;
該探究裝置中皮帶的存在使線速度大小相同,至于角速度間的關(guān)系則取決于兩個(gè)變速塔輪的半徑之間的關(guān)系,沒(méi)有確定關(guān)系;
根據(jù)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)造判斷如何調(diào)整波動(dòng)桿;
由于長(zhǎng)期置于空氣中會(huì)導(dǎo)致酒精揮發(fā),再結(jié)合又算分子直徑的計(jì)算公式即可分析誤差情況。
【解答】解:、為了防止弄臟玻璃界面,不能用鉛筆貼著玻璃磚的邊畫(huà)出界面,故錯(cuò)誤;
、該探究裝置中皮帶的存在使線速度相同,至于角速度間的關(guān)系則取決于兩個(gè)變速塔輪的半徑之間的關(guān)系,如果兩個(gè)塔輪的半徑恰好相同,則這兩個(gè)塔輪的角速度也相等,故錯(cuò)誤;
、依據(jù)光的干涉條件,通過(guò)雙縫獲得相同頻率的光,因此通過(guò)單縫即可獲得,要使干涉條紋更加清晰明亮,必須通過(guò)左右撥動(dòng)撥桿,故正確;
、在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小實(shí)驗(yàn)中,若配置好的油酸酒精溶液放置時(shí)間較長(zhǎng)后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),油酸溶液的實(shí)際濃度變大,則油酸的體積測(cè)量值偏小,導(dǎo)致油酸分子直徑測(cè)量結(jié)果偏小,故正確。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】考查干涉實(shí)驗(yàn)的原理,掌握單縫的作用,知曉在探究折射率實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng),以免弄臟器件。只要將各個(gè)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)弄清楚,即可正確解答本題。
15.(2024?樂(lè)清市校級(jí)三模)關(guān)于以下實(shí)驗(yàn),說(shuō)法正確的是
A.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中,用注射器吸取油酸溶液,然后一滴一滴的滴入燒杯時(shí),多數(shù)了一滴,會(huì)引起測(cè)量結(jié)果偏大
B.在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),若雙縫間的距離減小,則光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大
C.在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯,是為了減小渦流
D.測(cè)平行玻璃磚的折射率時(shí),誤將玻璃磚的寬度畫(huà)寬了,其他操作均正確,則測(cè)得的折射率將偏大
【答案】
【考點(diǎn)】測(cè)量玻璃的折射率;用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng);用油膜法估測(cè)油酸分子的大??;探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系
【專(zhuān)題】理解能力;定性思想;推理法;光的干涉專(zhuān)題;信息給予題
【分析】熟練掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理、掌握操作步驟,并能進(jìn)正確的誤差分析,即可完成作答。
【解答】解:在計(jì)算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積時(shí)多數(shù)了一滴,則計(jì)算出來(lái)每一滴溶液的體積將變小,計(jì)算出的分子直徑偏小,故錯(cuò)誤;
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式,若雙縫間的距離減小,則光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大,故正確;
在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,為了減少渦流的影響,鐵芯應(yīng)該選擇絕緣的硅鋼片疊成,故正確;
測(cè)平行玻璃磚的折射率時(shí),誤將玻璃磚的寬度畫(huà)寬了,光路圖如圖所示:
折射角的測(cè)量值偏大,根據(jù)折射定律可知,測(cè)得的折射角將偏大,折射率偏小,故錯(cuò)誤。
故選:。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了油膜法測(cè)分子直徑、雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)、探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系以及測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn),解題的關(guān)鍵是熟練掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理、掌握操作步驟和誤差分析。
三.填空題(共5小題)
16.(2024?福州模擬)如圖所示,雙縫、的間距,雙縫到光屏的距離。光源到。的距離相等,光屏上的點(diǎn)到、的距離之差,現(xiàn)用某單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),測(cè)得兩條相鄰亮條紋的中心間距△。已知光在空氣中的傳播速度。則該單色光的波長(zhǎng)為 ,頻率為 ;處是 (選填“亮”或“暗” 條紋。
【答案】;;暗。
【考點(diǎn)】光的干涉現(xiàn)象;用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br>【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式和波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系求解波長(zhǎng)和頻率,結(jié)合產(chǎn)生明條紋和暗條紋的條件求解作答。
【解答】解:根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
根據(jù)波長(zhǎng)與頻率關(guān)系
代入數(shù)據(jù)得
點(diǎn)到 的距離之差
由此可知,所以點(diǎn)為暗條紋。
故答案為:;;暗。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),關(guān)鍵是要明確實(shí)驗(yàn)的原理,知道產(chǎn)生明、暗條紋的條件。
17.(2024?荊州區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率,所用的玻璃磚兩面平行,正確操作后,作出的光路圖及測(cè)出的相關(guān)角度如圖所示
①此玻璃的折射率計(jì)算式為 (用圖中的、表示);
②如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇,為了減小誤差,應(yīng)選用寬度 。(填“大”或“小” 的玻璃磚來(lái)測(cè)量。
【考點(diǎn)】測(cè)量玻璃的折射率
【專(zhuān)題】光的折射專(zhuān)題
【分析】(1)入射角和折射角是光線與法線的夾角,根據(jù)圖確定入射角和折射角,根據(jù)折射定律求出折射率。
(2)在相同條件下,測(cè)量的量大時(shí),相對(duì)誤差較小。
【解答】解:(1)由圖得到,光線在玻璃磚上表面上入射角為,折射角為,根據(jù)折射定律得

(2)在寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇時(shí),玻璃磚寬度較大時(shí),引起的角度誤差較小。
故答案為:(1)①; ②大
【點(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)用“插針?lè)ā睖y(cè)定玻璃的折射率的原理是折射定律,入射角和折射角都是光線與法線的夾角,不是與界面的夾角。
18.(2024?成都二模)在“測(cè)量玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)經(jīng)正確操作后作出的光路圖如圖所示,該玻璃磚的橫截面為梯形。該同學(xué)測(cè)量出入射光線與玻璃磚前表面的夾角為,折射光線與玻璃磚前表面的夾角為,玻璃磚前、后表面的間距為。已知光在真空中的傳播速度為,則可計(jì)算出玻璃磚的折射率為 ;該光在玻璃磚中的傳播速度為 ;該光在玻璃磚中從點(diǎn)傳播到點(diǎn)的時(shí)間為 。
【答案】;;
【考點(diǎn)】測(cè)量玻璃的折射率
【專(zhuān)題】定量思想;光的折射專(zhuān)題;推理法;推理能力
【分析】根據(jù)幾何關(guān)系求出入射角和折射角,從而求得玻璃磚的折射率;根據(jù)幾何知識(shí)求點(diǎn)到點(diǎn)的距離,由求出光線在玻璃磚中傳播速度,從而求得傳播的時(shí)間。
【解答】解:根據(jù)折射定律有
根據(jù)折射率與光速的關(guān)系有
解得
根據(jù)幾何關(guān)系可知光程
該光在玻璃磚中從點(diǎn)傳播到點(diǎn)的時(shí)間為
解得
故答案為:;;
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要完成光路圖,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求出入射角、折射角和光程,再結(jié)合折射定律進(jìn)行處理。
19.(2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)如圖所示,如果增加雙縫到光屏的距離, 能 (填“能”或“不能” 增大條紋間的距離。若雙縫間距為、光屏到雙縫的距離為,則必須 (填“足夠大”“足夠小”或“約等于1” 。若用一束紅光和一束綠光分別照射雙縫中的一條縫隙,則光屏上出現(xiàn) 。
【答案】能;足夠??;紅光和綠光各自的衍射條紋。
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)探究題;實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;定性思想;推理?br>【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式分析作答;根據(jù)雙縫干涉產(chǎn)生的條件分析作答;紅光與綠光的波長(zhǎng)不同,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式分析條紋的間距,然后作答。
【解答】解:根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式(其中為雙縫到屏的距離,為雙縫間距),雙縫到光屏的距離變大,則雙縫干涉條紋間距變大;
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可得,必需足夠小才能發(fā)生明顯的干涉;
由于紅光波長(zhǎng)大于綠光的波長(zhǎng),所以一束紅光和一束綠光分別照射雙縫中的一條縫隙,紅光和綠光的條紋間距不同,因此光屏上出現(xiàn)紅光與綠光各自的衍射條紋。
故答案為:能;足夠?。患t光和綠光各自的衍射條紋。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了雙縫干涉,能夠根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式進(jìn)行分析相關(guān)問(wèn)題;知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件。
20.(2023?北京)(1)用油膜法估測(cè)油酸分子直徑是一種通過(guò)測(cè)量宏觀量來(lái)測(cè)量微觀量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為,在水面上形成的單分子油膜面積為,則油酸分子的直徑 。
(2)采用圖1所示的電路圖來(lái)測(cè)量金屬絲的電阻率。
①實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處在 (填“”或“” 端。
②按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖,如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí),發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò),該導(dǎo)線為 (填“”“ ”或“” 。若閉合開(kāi)關(guān),該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題有 。
【答案】(1);(2)①;②,沒(méi)有電流流過(guò)待測(cè)金屬絲。
【考點(diǎn)】導(dǎo)體電阻率的測(cè)量;用油膜法估測(cè)油酸分子的大小
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;定量思想;推理法;恒定電流?zhuān)題
【分析】(1)油酸的體積與油膜面積的比值是油酸分子的直徑。
(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí),閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于分壓電路分壓為零的位置;分析圖示實(shí)物電路圖,根據(jù)實(shí)物電路圖分析答題。
【解答】解:(1)純油的體積為,單分子油膜的面積為,則油酸分子直徑。
(2)①由圖1所示電路圖可知,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,為保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)處于端。
②由圖2所示實(shí)物電路圖可知,導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,若閉合開(kāi)關(guān),分壓電路被短路,分壓電路沒(méi)有電路流過(guò),沒(méi)有電流流過(guò)待測(cè)金屬絲。
故答案為:(1);(2)①;②,沒(méi)有電流流過(guò)待測(cè)金屬絲。
【點(diǎn)評(píng)】理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提,掌握基礎(chǔ)知識(shí)、分析清楚圖示電路結(jié)構(gòu)即可解題。
四.實(shí)驗(yàn)題(共5小題)
21.(2025?邯鄲一模)智能化育苗蔬菜基地對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格,其中包括對(duì)光照強(qiáng)度的調(diào)控,小明準(zhǔn)備利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)智能光控電路。智能光控電路的核心元件是光敏電阻。
(1)(多選)小明首先利用圖1中多用電表粗略測(cè)量了光敏電阻阻值。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述,正確的是 。
用不同擋位測(cè)量光敏電阻的阻值時(shí),必須重新機(jī)械調(diào)零
測(cè)量電阻時(shí),如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測(cè)量
圖1中光敏電阻測(cè)量值
測(cè)量光敏電阻阻值時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
(2)為了精確測(cè)量多組不同光照強(qiáng)度下光敏電阻的阻值,小明采用圖2中的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),部分實(shí)物連接已經(jīng)完成,描繪的阻值隨照度反映光照的強(qiáng)弱,光越強(qiáng),照度越大,單位為勒克斯變化的圖像如圖3。根據(jù)圖3可知,光敏電阻的阻值隨照度減小而 (選填“增大”或“減小” 。若電壓表的量程為,內(nèi)阻約為,毫安表的量程為,內(nèi)阻約為,請(qǐng)將圖2中導(dǎo)線、連接在合適的位置,形成完整測(cè)量電路。
(3)小明設(shè)計(jì)如圖4所示的智能光控電路。當(dāng)光敏電阻兩端的電壓增加到一定值時(shí)照明系統(tǒng)開(kāi)始工作,自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始補(bǔ)光。為了照度更小時(shí),自動(dòng)控制系統(tǒng)就開(kāi)始補(bǔ)光,則需要 (選填“增大”或“減小” 電阻箱的阻值。
【答案】(1);(2)增大,電路圖如上所示;(3)增大。
【考點(diǎn)】研究熱敏、光敏、壓敏等可變電阻的特性
【專(zhuān)題】恒定電流專(zhuān)題;推理論證能力;推理法;定量思想
【分析】(1)根據(jù)歐姆表的使用注意事項(xiàng)以及歐姆表的讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行分析解答;
(2)根據(jù)粗測(cè)出的電阻值選擇滑動(dòng)變阻器的接法和電流表的接法,再補(bǔ)充完成實(shí)物連線;
(3)根據(jù)題目要求結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)分析判斷的調(diào)整情況。
【解答】解:(1)用不同擋位測(cè)量光敏電阻阻值時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零而非機(jī)械調(diào)零,故錯(cuò)誤;
測(cè)量電阻時(shí),如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大,表明待測(cè)電阻的阻值太小,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測(cè)量,故正確;
根據(jù)歐姆表的讀數(shù)規(guī)則,圖1中光敏電阻測(cè)量值,故錯(cuò)誤;
測(cè)量電路中的某個(gè)電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi),故正確。
故選:。
(2)由圖3可知,光敏電阻的阻值隨照度減小而增大,而且光敏電阻的阻值比較大,均在幾千歐,所以電路應(yīng)該選用電流表內(nèi)接法;實(shí)驗(yàn)需測(cè)量多組數(shù)據(jù),因此電路采用分壓式接法,所以導(dǎo)線應(yīng)接在滑動(dòng)變阻器的下接線柱,導(dǎo)線接在電流表正接線柱,如圖所示
(3)照度越小,光敏電阻的阻值越大,同等條件下分得的電壓越大,若要保持光敏電阻兩端電壓不變,就要增大的阻值。
故答案為:(1);(2)增大,電路圖如上所示;(3)增大。
【點(diǎn)評(píng)】考查歐姆表的使用讀數(shù)問(wèn)題以及伏安法測(cè)電阻時(shí)的電流表接法、滑動(dòng)變阻器的接法等,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
22.(2024?羅湖區(qū)校級(jí)模擬)在探究熱敏電阻的特性及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)中,為了測(cè)量熱敏電阻在到之間多個(gè)溫度下的阻值,一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①連接電路,在保溫容器中加入適量開(kāi)水;
②加入適量的冰水,待溫度穩(wěn)定后,測(cè)量該溫度下熱敏電阻的阻值;
③重復(fù)第②步操作若干次,測(cè)得多組數(shù)據(jù)。
(1)該小組用多用電表“”擋測(cè)熱敏電阻在某溫度下的阻值,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很大;為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到擋 (選填“”或“” ;如果換擋后就用表筆直接連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù),那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是: ,補(bǔ)上該步驟后,表盤(pán)的示數(shù)如圖乙所示,則它的電阻是 。
(2)利用上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得熱敏電阻在不同溫度下的阻值如表。
該小組利用上述熱敏電阻、電動(dòng)勢(shì)(內(nèi)阻不計(jì))的電源、定值電阻(其中阻值有、、三種可供選擇)、控制開(kāi)關(guān)和加熱系統(tǒng),設(shè)計(jì)了、、三種電路,以實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度控制。現(xiàn)要求將環(huán)境溫度控制在之間,且當(dāng)1、2兩端電壓大于時(shí),控制開(kāi)關(guān)開(kāi)啟加熱系統(tǒng)加熱。則應(yīng)選擇的電路是 ,定值電阻的阻值應(yīng)選 ,1、2兩端的電壓小于 時(shí),自動(dòng)關(guān)閉加熱系統(tǒng)(不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)電路的影響)。
【答案】(1),重新歐姆調(diào)零,200;(2),30,1.8。
【考點(diǎn)】研究熱敏、光敏、壓敏等可變電阻的特性
【專(zhuān)題】恒定電流專(zhuān)題;定量思想;實(shí)驗(yàn)探究題;實(shí)驗(yàn)分析法;實(shí)驗(yàn)探究能力;實(shí)驗(yàn)題
【分析】(1)根據(jù)歐姆表的特點(diǎn)分析判斷;根據(jù)歐姆表的使用方法判斷;先讀指針?biāo)甘緮?shù),再結(jié)合倍率讀數(shù);
(2)根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)分析判斷;由數(shù)據(jù)表格查出的電阻阻值,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)計(jì)算。
【解答】解:(1)用多用電表“”擋測(cè)熱敏電阻在某溫度下的阻值,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)的角度很大,說(shuō)明待測(cè)電阻阻值較小,為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,應(yīng)換到擋;
如果換擋后就用表筆直接連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù),那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是:重新歐姆調(diào)零;
補(bǔ)上該步驟后,表盤(pán)的示數(shù)如圖乙所示,則它的電阻是
(2).電路,定值電阻和熱敏電阻并聯(lián),電壓不變,故不能實(shí)現(xiàn)電路的控制,故錯(cuò)誤;
.定值電阻和熱敏電阻串聯(lián),溫度越低,熱敏電阻的阻值越大,定值電阻分得電壓越小,無(wú)法實(shí)現(xiàn)1、2兩端電壓大于,控制開(kāi)關(guān)開(kāi)啟加熱系統(tǒng)加熱,故錯(cuò)誤;
.定值電阻和熱敏電阻串聯(lián),溫度越低,熱敏電阻的阻值越大,熱敏電阻分得電壓越大,可以實(shí)現(xiàn)1、2兩端電壓大于,控制開(kāi)關(guān)開(kāi)啟加熱系統(tǒng)加熱。故正確。
故選:。
由熱敏電阻在不同溫度時(shí)的阻值表可知,的阻值為
由題意可知
解得
時(shí)關(guān)閉加熱系統(tǒng),此時(shí)熱敏電阻阻值為,此時(shí)1、2兩點(diǎn)間的電壓為
則1、2兩端的電壓小于時(shí),自動(dòng)關(guān)閉加熱系統(tǒng)。
故答案為:(1),重新歐姆調(diào)零,200;(2),30,1.8。
【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握歐姆表的特點(diǎn)、使用方法和讀數(shù)方法,掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)。
23.(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。
(1)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 。
僅換用間距更小的雙縫
僅將單縫向雙縫靠近
僅將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)
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。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 。已知雙縫間的寬度,通過(guò)激光測(cè)距儀測(cè)量出雙縫到投影屏間的距離,則該種色光的波長(zhǎng)是 。
【答案】(1);(2)14.530;。
【考點(diǎn)】刻度尺的使用與讀數(shù);用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)探究能力
【分析】(1)根據(jù)雙縫干涉條紋公式分析作答;
(2)螺旋測(cè)微器的精確度為,測(cè)量值固定刻度對(duì)應(yīng)示數(shù)可動(dòng)刻度上對(duì)齊格數(shù)(估讀一位)精確度;
根據(jù)第1和第10條亮條紋之間的距離求解相鄰亮條紋之間的距離,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式求波長(zhǎng)。
【解答】解:(1)要想減少?gòu)哪跨R中觀察到的條紋數(shù)量,就要增大條紋間距;
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
由此可知,增大雙縫到屏的距離、減小雙縫之間的距離或者增大入射光的波長(zhǎng)都可以增大干涉條紋間距;
在其他條件不變時(shí),換用間距更小的雙縫,可以增大條紋間距,故正確;
僅將單縫向雙縫靠近,不會(huì)改變條紋間距,故錯(cuò)誤;
僅將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng),減小了雙縫到屏的距離,條紋間距變小,故錯(cuò)誤;
僅將紅色濾光片換成紫色濾光片,入射光的波長(zhǎng)減小,條紋間距變小,故錯(cuò)誤。
故選:。
(2)螺旋測(cè)微器的精確度為,讀數(shù)為
相鄰亮條紋之間的距離
根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式
入射光的波長(zhǎng)。
故答案為:(1);(2)14.530;。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了螺旋測(cè)微器的讀數(shù)和雙縫干涉儀測(cè)波長(zhǎng),要理解實(shí)驗(yàn)的原理,掌握雙縫干涉條紋間距公式。
24.(2024?沙坪壩區(qū)校級(jí)模擬)某同學(xué)利用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,單色光在雙縫與毛玻璃之間發(fā)生干涉,在目鏡中可觀察到干涉條紋。
(1)在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,該同學(xué)觀察到條紋很清晰但測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖乙所示,為了使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上,最合理的操作是僅將 (填選項(xiàng)前的字母)旋轉(zhuǎn)一個(gè)適當(dāng)角度。
.單縫
.雙縫
.測(cè)量頭
(2)該同學(xué)正確操作后觀察到的干涉條紋如圖丙所示,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪,使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置,手輪的讀數(shù)如圖丁所示,此時(shí)手輪的讀數(shù)為 。
(3)已知雙縫間距為,雙縫到毛玻璃的距離為1,分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)手輪的讀數(shù)記作,繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)位置時(shí)手輪的讀數(shù)記作,則所測(cè)單色光的波長(zhǎng) (用題中物理量符號(hào)表示)。
【答案】(1);(2)15.578;(3)。
【考點(diǎn)】用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【專(zhuān)題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;光的干涉專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br>【分析】(1)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟分析作答;
(2)螺旋測(cè)微器的精確度為,根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù);
(3)根據(jù)條紋寬度求解相鄰亮條紋之間的距離;根據(jù)雙縫干涉條紋間距求波長(zhǎng)。
【解答】解:(1)要得到清晰干涉圖樣需要單縫與雙縫平行,如果單獨(dú)旋轉(zhuǎn)單縫或雙縫,條紋不再清晰,所以應(yīng)調(diào)節(jié)測(cè)量頭使干涉條紋與分劃板中心刻線在同一方向上,故正確;
(2)螺旋測(cè)微器的精確度為,手輪的讀數(shù)為。
(3)相鄰亮條紋之間的距離
根據(jù)雙縫干涉條紋公式
聯(lián)立解得單色光波長(zhǎng)。
故答案為:(1);(2)15.578;(3)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了螺旋測(cè)微器的讀數(shù)和雙縫干涉測(cè)波長(zhǎng),要明確實(shí)驗(yàn)的原理,掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟。
25.(2024?浙江二模)磁敏電阻是一種對(duì)磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。物質(zhì)在磁場(chǎng)中電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象稱(chēng)為磁阻效應(yīng)。某實(shí)驗(yàn)小組利用伏安法測(cè)量一磁敏電阻的阻值(約幾千歐)隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系。
所用器材:電源、滑動(dòng)變阻器(最大阻值為,電壓表(量程為,內(nèi)阻為和毫安表(量程為,內(nèi)阻不計(jì)),定值電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)為了使磁敏電阻兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大,實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了電路圖甲,請(qǐng)用筆代替導(dǎo)線在乙圖中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整。
(2)某次測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)如圖丙所示,電壓表的讀數(shù)為 1.30 ,電流表讀數(shù)為,則此時(shí)磁敏電阻的阻值為 。
(3)實(shí)驗(yàn)中得到該磁敏電阻阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的曲線如圖丁所示,某同學(xué)利用該磁敏電阻制作了一種報(bào)警器,其電路的一部分如圖戊所示。圖中為直流電源(電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻可忽略),當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過(guò)時(shí),便觸發(fā)報(bào)警器(圖中未畫(huà)出)報(bào)警。若要求開(kāi)始報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為,則圖中 (填“”或“” 應(yīng)使用磁敏電阻,另一固定電阻的阻值應(yīng)為 (保留2位有效數(shù)字)。
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)1.30、;(3)、2.8。
【考點(diǎn)】研究熱敏、光敏、壓敏等可變電阻的特性
【專(zhuān)題】定量思想;推理法;恒定電流專(zhuān)題;實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br>【分析】(1)根據(jù)電路圖補(bǔ)充實(shí)物連線圖;
(2)由電壓表的讀數(shù)規(guī)則可得電壓表的讀數(shù),結(jié)合根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的關(guān)系有歐姆定律,可得磁敏電阻的阻值;
(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得輸出電壓,注意要求輸出電壓達(dá)到或超過(guò)時(shí)報(bào)警,即要求磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),電阻的阻值增大,從而需要輸出電壓增大,故需要的阻值增大才能實(shí)現(xiàn)此功能,以及根據(jù)電路關(guān)系可知磁敏電阻之外的定值電阻的變化。
【解答】解:(1)根據(jù)電路圖甲,在乙圖中補(bǔ)充實(shí)物連線圖如下
(2)電壓表的最小刻度值為,如圖丙所示,電壓表的讀數(shù)為,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的關(guān)系,磁敏電阻兩端的電壓為:
電流表讀數(shù)為,故此時(shí)磁敏電阻的阻值為:
(3)根據(jù)閉合電路可得可得輸出電壓為:
要求輸出電壓達(dá)到或超過(guò)時(shí)報(bào)警,即要求磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí),電阻的阻值增大,從而需要輸出電壓增大,故需要的阻值增大才能實(shí)現(xiàn)此功能,故為磁敏電阻;
開(kāi)始報(bào)警時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為,此時(shí):
電壓:
根據(jù)電路關(guān)系:
解得另一固定電阻的阻值應(yīng)為:
故答案為:(1)見(jiàn)解析;(2)1.30、;(3)、2.8。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用伏安法測(cè)量一磁敏電阻的阻值的實(shí)驗(yàn)方法,關(guān)鍵在明確內(nèi)外接法,再分析閉合電路歐姆定律,注意掌握?qǐng)D象的準(zhǔn)確應(yīng)用。
考點(diǎn)卡片
1.兩根通電導(dǎo)線之間的作用力
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
兩根通電導(dǎo)線之間存在作用力,作用規(guī)律為同向電流相互排斥,異向電流相互吸引。
證明:
如圖所示兩根個(gè)導(dǎo)線中,通有同向電流
根據(jù)安培定則可知左側(cè)電流在右側(cè)導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里,對(duì)右側(cè)導(dǎo)線分析,根據(jù)左手定則,可知右側(cè)電流受到的安培力水平向右,同理可得,右側(cè)電流對(duì)左側(cè)導(dǎo)線的作用力向左。
同樣的方法可以證明異向電流間的安培力指向彼此,即相互吸引。
【命題方向】
如圖所示,兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小相同方向相反的電流,a受到的磁場(chǎng)力大小為F1,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2,則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)椋? )
A、F2 B、F1﹣F2 C、F1+F2 D、2F1﹣F2
分析:當(dāng)兩根通大小相同方向相反的電流時(shí),a受到的一個(gè)F1磁場(chǎng)力,然后再加入一勻強(qiáng)磁場(chǎng),則a受到F2磁場(chǎng)力.則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小與a相同,方向相反.
解答:如圖所示,兩根長(zhǎng)直線,電流大小相同,方向相反。則a受到b產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力向左大小為F1,那么b受到a產(chǎn)生磁場(chǎng)的作用力向右大小為F1′,這兩個(gè)力大小相等,方向相反。
當(dāng)再加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)力大小為F0,則a受到作用力為F2=F1+F0,或F2=F1﹣F0
而對(duì)于b由于電流方向與a 相反,所以b受到作用力為F2′=F1+F0,或F2′=F1﹣F0,這兩個(gè)力大小相等,方向相反。將F1=F2﹣F0,或F1=F2+F0 代入F2′=F1+F0,或F2′=F1﹣F0,可得,
F2′=F2;故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選:A。
點(diǎn)評(píng):當(dāng)沒(méi)有加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),兩根通電直導(dǎo)線的作用力是相互;當(dāng)加入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),兩根通電直導(dǎo)線的作用力仍是相互
【解題思路點(diǎn)撥】
可以通過(guò)安培定則與左手定則得出同向電流相互排斥,異向電流相互吸引的結(jié)論。
2.理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一、理想變壓器的基本規(guī)律
1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系
(1)原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比:U1:U2=n1:n2
(2)如果n1>n2,變壓器為降壓變壓器;如果n1<n2,變壓器為升壓變壓器
2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系
原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率:P入=P出
3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系
(1)只有一個(gè)副線圈時(shí):
原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比:I1:I2=n2:n1
(2)有多個(gè)副線圈時(shí)
由P1=P2,可得U1I1=U2I2+U3I3+???或n1I1=n2I2+n3I3+???
4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系
變壓器只改變交變電流的大小,不改變交變電流的頻率:f1=f2
二、各物理量之間的因果關(guān)系
(1)由于U1取決于電源電壓,由U2=U1可知U1決定U2,即原線圈兩端的電壓決定副線圈兩端的電壓。
(2)由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=,由I1=I2可知,I2決定11,即副線圈中的電流決定原線圈中的電流。
(3)由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率,由P入=P出可知輸出功率決定輸入功率,功率按需提供。
【命題方向】
如圖所示,L1、L2是理想變壓器的兩個(gè)線圈.如果把它當(dāng)作降壓器,則( )
A、L1接電源,原、副線圈兩端電壓之比為1:5
B、L1接電源,原、副線圈兩端電壓之比為5:1
C、L2接電源,原、副線圈兩端電壓之比為5:1
D、L2接電源,原、副線圈兩端電壓之比為1:5
分析:根據(jù)理想變壓器中原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比即可分析求解.
解答:如果把它當(dāng)作降壓器,則原線圈的匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)多,所以L1接電源,

故選:B。
點(diǎn)評(píng):要根據(jù)理想變壓器中電流、電壓與匝數(shù)比之間的關(guān)系進(jìn)行有關(guān)問(wèn)題的解答,難度不大,屬于基礎(chǔ)題。
【解題思路點(diǎn)撥】
理想變壓器的規(guī)律
3.電磁振蕩及過(guò)程分析
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
1.振蕩電流與振蕩電路
大小和方向都做周期性迅速變化的電流,叫作振蕩電流,產(chǎn)生振蕩電流的電路叫作振蕩電路。
由電感線圈L和電容C組成的電路,就是最簡(jiǎn)單的振蕩電路,稱(chēng)為L(zhǎng)C振蕩電路。
2.電路圖如下:
3.電磁振蕩過(guò)程
在開(kāi)關(guān)擲向線圈一側(cè)的瞬間,也就是電容器剛要放電的瞬間(圖a),電路里沒(méi)有電流,電容器兩極板上的電荷最多。
電容器開(kāi)始放電后,由于線圈的自感作用,放電電流不能立刻達(dá)到最大值,而是由0逐漸增大,同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少。到放電完畢時(shí)(圖b),放電電流達(dá)到最大值,電容器極板上沒(méi)有電荷。
電容器放電完畢時(shí),由于線圈的自感作用,電流并不會(huì)立即減小為0,而要保持原來(lái)的方向繼續(xù)流動(dòng),并逐漸減小。由于電流繼續(xù)流動(dòng),電容器充電,電容器兩極板帶上與原來(lái)相反的電荷,并且電荷逐漸增多。充電完畢的瞬間,電流減小為0,電容器極板上的電荷最多(圖c )。
此后電容器再放電(圖d)、再充電(圖e)。這樣不斷地充電和放電,電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流,即出現(xiàn)了振蕩電流。
在整個(gè)過(guò)程中,電路中的電流i電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。
4.電磁振動(dòng)中的能量變化
從能量的觀點(diǎn)來(lái)看,電容器剛要放電時(shí),電容器里的電場(chǎng)最強(qiáng),電路里的能量全部?jī)?chǔ)存在電容器的電場(chǎng)中;電容器開(kāi)始放電后,電容器里的電場(chǎng)逐漸減弱,線圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng),電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能;在放電完畢的瞬間,電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能;之后,線圈的磁場(chǎng)逐漸減弱,電容器里的電場(chǎng)逐漸增強(qiáng),磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能;到反方向充電完畢的瞬間,磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能。所以,在電磁振蕩的過(guò)程中,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能會(huì)發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。
如果沒(méi)有能量損失,振蕩可以永遠(yuǎn)持續(xù)下去,振蕩電流的振幅保持不變。但是,任何電路都有電阻,電路中總會(huì)有一部分能量會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另外,還會(huì)有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。這樣,振蕩電路中的能量就會(huì)逐漸減少,振蕩電流的振幅也就逐漸減小,直到最后停止振蕩。
如果能夠適時(shí)地把能量補(bǔ)充到振蕩電路中,以補(bǔ)償能量損耗,就可以得到振幅不變的等幅振蕩(下圖)。實(shí)際電路中由電源通過(guò)電子器件為L(zhǎng)C電路補(bǔ)充能量。
【命題方向】
LC振蕩電路中,某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A、若磁場(chǎng)正在減弱,則電容器上極板帶正電
B、若電容器正在放電。則電容器上極板帶負(fù)電
C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流正在增大
D、若電容器正在放電,則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大
分析:圖為L(zhǎng)C振蕩電路,當(dāng)電容器充電后與線圈相連,電容器要放電,線圈對(duì)電流有阻礙作用,使得Q漸漸減少,而B(niǎo)慢慢增加,所以電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。
解答:A、若磁場(chǎng)正在減弱,由楞次定律可得線圈上端為正極,則電容器上極帶正電。故A正確,但不選;
B、若電容器正在放電。由安培定則可得電容器上極帶負(fù)電。故B正確,但不選;
C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流應(yīng)該減小,才能有如圖所示的磁感線,故C錯(cuò)誤;
D、若電容器正在放電,則線圈自感作用,阻礙電流的增大,故D正確,但不選;
故選:C。
點(diǎn)評(píng):穿過(guò)線圈磁通量變化,從中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),相當(dāng)于電源接著電容器。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流頻率平方與線圈L及電容器C成反比。
【解題思路點(diǎn)撥】
電磁振蕩過(guò)程中,電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B及能量的對(duì)應(yīng)關(guān)系為
4.光的干涉現(xiàn)象
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
1.光的干涉現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn):光的干涉現(xiàn)象是波動(dòng)獨(dú)有的特征,如果光真的是一種波,就必然會(huì)觀察到光的干涉現(xiàn)象。1801年,英國(guó)物理學(xué)家托馬斯?楊(1773—1829)在實(shí)驗(yàn)室里成功地觀察到了光的干涉。
2.光的干涉現(xiàn)象的定義:兩列或幾列光波在空間相遇時(shí)相互疊加,在某些區(qū)域始終加強(qiáng),在另一些區(qū)域則始終削弱,形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象,證實(shí)了光具有波動(dòng)性。
3.光的干涉現(xiàn)象的意義:光能發(fā)生干涉現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波。
【命題方向】
下列幾種應(yīng)用或技術(shù)中,用到光的干涉原理的是( )
A、照相機(jī)鏡頭上的增透膜
B、透過(guò)羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色
C、在磨制平面時(shí),檢查加工表面的平整度
D、在醫(yī)療中用X射線進(jìn)行透視
分析:波的干涉則是兩列頻率完全相同的波相互疊加時(shí),會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.而波的衍射則是能繞過(guò)阻礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象.
解答:A、照相機(jī)鏡頭上的增透膜,利用薄膜得到頻率相同的兩列光波,進(jìn)行相互疊加,出現(xiàn)干涉現(xiàn)象,故A正確;
B、透過(guò)羽毛看到白熾燈呈現(xiàn)彩色,這是單縫衍射現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
C、在磨制平面時(shí),檢查加工表面的平整度,這是利用磨制平面與標(biāo)準(zhǔn)平面形成頻率相同的兩列光波,相互疊加進(jìn)行干涉,從而由明暗條紋的平行性,來(lái)確定加工表面的平整度,故C正確;
D、在醫(yī)療中用X射線進(jìn)行透視,則是利用X射線的穿透性。故D錯(cuò)誤;
故選:AC。
點(diǎn)評(píng):干涉與衍射均是波的特性,穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象必須是頻率完全相同,而明顯的衍射現(xiàn)象必須是波長(zhǎng)比阻礙物尺寸大得多或相差不大.而在干涉圖樣中,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)位移時(shí)大時(shí)?。?br>【解題思路點(diǎn)撥】
高中階段主要介紹光的雙縫干涉和薄膜干涉,光的干涉現(xiàn)象再生產(chǎn)和生活中都有廣泛的應(yīng)用。
5.刻度尺的使用與讀數(shù)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一般情況下使用的都是毫米刻度尺,讀數(shù)時(shí)需要估讀到毫米的下一位,也就是0.1mm。
【命題方向】
用毫米刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度,下列哪些讀數(shù)符合有效數(shù)字要求( )
A、1.532m B、1.6514m C、19.40cm D、4.82mm
分析:用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度,測(cè)量結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確到分度值,在分度值之下應(yīng)再估讀一位.
解答:用毫米刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度,測(cè)量結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確到毫米,在毫米之后應(yīng)估讀一位;
A、1.532m=153.2cm,準(zhǔn)確到1cm,故A錯(cuò)誤;
B、1.6514m=165.14cm,準(zhǔn)確到1mm,故B正確;
C、19.40cm,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到1mm,故C正確;
D、4.82mm,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到0.1mm,故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
點(diǎn)評(píng);要掌握刻度尺的讀數(shù)方法,刻度尺讀數(shù)要準(zhǔn)確到刻度尺的分度值,在其后面應(yīng)估讀一位.
【解題思路點(diǎn)撥】
使用刻度尺時(shí)要注意估讀到最小分度值的下一位,同時(shí)要注意單位的換算,0.1mm=0.01cm=0.0001m。
6.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1.描出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。
2.求出平拋物體的初速度。
二。實(shí)驗(yàn)原理
平拋運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成:一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度等于平拋物體運(yùn)動(dòng)的初速度;另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。利用鉛筆確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)若干不同位置,然后描出運(yùn)動(dòng)軌跡,測(cè)出曲線上任一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y,利用公式x=vt和y=gt2就可求出小球的水平分速度,即平拋物體的初速度。
三。實(shí)驗(yàn)器材
斜槽(附金屬小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、刻度尺、三角板、重錘、鉛筆。
四。實(shí)驗(yàn)步驟
1.把斜槽放在桌面上,讓其末端伸出桌面外,調(diào)節(jié)末端使其切線水平固定。
2.在帶有支架的木板上,用圖釘釘好白紙,并讓豎放木板左上方靠近槽口,使小球滾下飛出后的軌道平面跟板面平行。(如圖所示)
3.把小球飛離斜槽末端時(shí)的球心位置投影到白紙上,描出點(diǎn)O,過(guò)O用重垂線描出豎直方向。
4.讓小球每次都從斜槽上同一適當(dāng)位置滾下,在粗略確定的位置附近,用鉛筆較準(zhǔn)確地確定小球通過(guò)的位置,并記下這一點(diǎn),以后依次改變x值,用同樣的方法確定其他各點(diǎn)的位置。
5.把白紙從木板上取下來(lái),用三角板過(guò)O作與豎直方向垂直的x軸,將一系列所描的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái),這就是小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。
五。數(shù)據(jù)處理(求平拋小球的初速度)
1.以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn),水平方向?yàn)閤軸,豎直向下方向?yàn)閥軸建立坐標(biāo)系。
2.在平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡上選取A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn),測(cè)出它們的x、y坐標(biāo)值,記到表格內(nèi)。
3.把測(cè)到的坐標(biāo)值依次代入公式v0=x,求出小球平拋的初速度,并計(jì)算其平均值。
六。誤差分析
1.安裝斜槽時(shí),其末端切線不水平。
2.小球每次滾下的初位置不盡相同。
3.建立坐標(biāo)系時(shí),可能誤將斜槽末端端口作為坐標(biāo)原點(diǎn)。
4.空氣阻力使小球不是真正的平拋運(yùn)動(dòng)。
七。注意事項(xiàng)
1.實(shí)驗(yàn)中必須保持通過(guò)斜槽末端的切線水平,木板必須處在豎直面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行,并使小球的運(yùn)動(dòng)靠近圖板但不接觸。
2.小球必須每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,即在斜槽上固定一個(gè)擋板,每次都從擋板位置釋放小球。
3.坐標(biāo)原點(diǎn)(小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn))不是槽口的端點(diǎn),應(yīng)是小球在槽口時(shí),球心在木板上的水平投影點(diǎn)。
4.要在斜槽上適當(dāng)?shù)母叨柔尫判∏?,使它以適當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋?,其軌跡由圖板左上角到達(dá)右下角;要在平拋軌跡上選取距O點(diǎn)遠(yuǎn)一些的點(diǎn)來(lái)計(jì)算小球的初速度,這樣可以減小測(cè)量誤差。
【知識(shí)點(diǎn)拓展】
拓展創(chuàng)新
如圖甲所示,A是一塊平面木板,在其上等間隔地開(kāi)鑿出一組平行的插槽(圖甲中P0P0′、P1P1′…),槽間距離均為d,把覆蓋復(fù)寫(xiě)紙的白紙鋪貼在硬板B上,實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中,每次讓小球從斜軌的同一位置由靜止釋放。每打完一點(diǎn)后,把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d,實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn),如圖乙所示。將這些點(diǎn)用平滑的曲線連接起來(lái)就得到小球平拋的軌跡。
7.用單擺測(cè)定重力加速度
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
1.單擺測(cè)定重力加速度.
(1)實(shí)驗(yàn)原理
一個(gè)小球和一根細(xì)線就可以組成一個(gè)單擺.單擺在擺角很小的情況下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).單擺的周期與振幅、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān).與擺長(zhǎng)的二次方根成正比.與重力加速度的二次方根成反比.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),其周期為:T=2π,固有:g=.因此只要測(cè)出單擺的擺長(zhǎng)L和振動(dòng)周期T,就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值,并可研究單擺的周期跟擺長(zhǎng)的關(guān)系.
(2)實(shí)驗(yàn)器材
帶孔小鋼球一個(gè),約1m長(zhǎng)的細(xì)線一條,鐵架臺(tái),米尺,秒表,游標(biāo)卡尺.
(3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.
①取約1m長(zhǎng)的細(xì)線穿過(guò)帶孔的小鋼球,并打一個(gè)比小孔大一些的結(jié),然后拴在桌邊的支架上,如圖所示.
②用米尺量出懸線長(zhǎng)L′,準(zhǔn)確到毫米;用游標(biāo)卡尺測(cè)擺球直徑,算出半徑r,也準(zhǔn)確到毫米.則單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)′+r.
③把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度(例如不超過(guò)10°),然后放開(kāi)小球讓它擺動(dòng),用停表測(cè)量單擺完成30次全振動(dòng)(或50次)所用的時(shí)間,求出完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間,這個(gè)平均時(shí)間就是單擺的周期.
④把測(cè)得的周期和擺長(zhǎng)的數(shù)值代入公式g=,求出重力加速度g的值.
⑤改變擺長(zhǎng),重做幾次實(shí)驗(yàn).設(shè)計(jì)一個(gè)表格,把測(cè)得的數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填入表格中,計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)的重力加速度.最后求出幾次實(shí)驗(yàn)得到的重力加速度的平均值,即可看作本地區(qū)的重力加速度.
⑥原始數(shù)據(jù)記錄樣表.
2.注意事項(xiàng)
①選擇材料時(shí)應(yīng)選擇細(xì)輕又不易伸長(zhǎng)的線,長(zhǎng)度一般在1m左右,小球應(yīng)選用密度較大的金屬球,直徑應(yīng)較小,最好不超過(guò)2cm;
②單擺懸線的上端不可隨意卷在鐵夾的桿上,應(yīng)夾緊在鐵夾中,以免擺動(dòng)時(shí)發(fā)生擺線下滑或懸點(diǎn)不固定,擺長(zhǎng)改變的現(xiàn)象;
③注意擺動(dòng)時(shí)擺角不宜過(guò)大,不能超過(guò)10°,以保證單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);
④擺球擺動(dòng)時(shí),要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi),不要形成圓錐擺.
⑤測(cè)量應(yīng)在擺球通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),因?yàn)樵诖宋恢脭[球速度最大,易于分辯小球過(guò)此位置的時(shí)刻;畫(huà)出單擺的平衡位置,作為記時(shí)的參照點(diǎn).必須是擺球同方向經(jīng)過(guò)平衡位置記一次數(shù).
⑥測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)應(yīng)使擺球處于自然下垂?fàn)顟B(tài),用米尺測(cè)量出擺線的長(zhǎng)度,再用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球的直徑,然后算出擺長(zhǎng).
3.秒表的使用和讀數(shù):
秒表的讀數(shù)等于內(nèi)側(cè)分針的讀數(shù)與外側(cè)秒針的讀數(shù)之和.
注意:當(dāng)內(nèi)側(cè)分針沒(méi)有超過(guò)半格時(shí),外側(cè)秒針讀小于30的數(shù)字.超過(guò)半格時(shí),外側(cè)秒針讀大于30的數(shù)字.機(jī)械式停表只能精確到0.1s,讀數(shù)時(shí)不需估讀.
8.導(dǎo)體電阻率的測(cè)量
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>1.掌握螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)方法.
2.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法.
3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻的方法測(cè)定金屬的電阻率.
二、實(shí)驗(yàn)原理
把電阻絲連入如圖所示的電路,用電壓表測(cè)其兩端電壓,用電流表測(cè)電流,根據(jù)Rx=計(jì)算金屬絲的電阻Rx,然后用米尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d,計(jì)算出金屬絲的橫截面積S,根據(jù)電阻定律計(jì)算出電阻率.
三、實(shí)驗(yàn)器材
毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、直流電壓表和直流電流表、滑動(dòng)變阻器、電池、開(kāi)關(guān)及連接導(dǎo)線、金屬電阻絲.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.測(cè)直徑:用螺旋測(cè)微器在導(dǎo)線的三個(gè)不同位置上各測(cè)一次,取直徑d的平均值.
2.測(cè)長(zhǎng)度:將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空拉直,用毫米刻度尺測(cè)量接入電路的金屬絲長(zhǎng)度L(即有效長(zhǎng)度),反復(fù)測(cè)量三次,求出L的平均值.
3.連電路:按照如圖所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連好,并把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)至最大.
4.測(cè)電阻:電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S,改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記錄在表格內(nèi),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,求出電阻R的平均值.
5.算電阻率:將測(cè)得的R、L、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ=R=中,計(jì)算出金屬絲的電阻率.或利用U﹣I圖線的斜率求出電阻R,代入公式ρ=R計(jì)算電阻率.
6.整理:拆去實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材.
五、注意事項(xiàng)
1.金屬絲的長(zhǎng)度,應(yīng)該是在連入電路之后再測(cè)量,測(cè)量的是接入電路部分的長(zhǎng)度,并且要在拉直之后再測(cè)量.
2.用螺旋測(cè)微器測(cè)直徑時(shí)應(yīng)選三個(gè)不同的部位測(cè)三次,再取平均值.
3.接通電源的時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),通過(guò)電阻絲的電流強(qiáng)度不能過(guò)大,否則金屬絲將因發(fā)熱而溫度升高,這樣會(huì)導(dǎo)致電阻率變大,從而造成誤差.
4.要恰當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí),應(yīng)注意同時(shí)觀察兩表的讀數(shù),盡量使兩表的指針偏轉(zhuǎn)較大,以減小讀數(shù)誤差.
5.伏安法測(cè)電阻是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的中心內(nèi)容,測(cè)量時(shí)根據(jù)不同情況,根據(jù)所給器材對(duì)電流表的內(nèi)接還是外接做出正確選擇.
六、誤差分析
1.金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量帶來(lái)誤差.
2.測(cè)量電路中電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響,因?yàn)殡娏鞅硗饨?,所以R測(cè)<R真,由R=ρ可知ρ測(cè)<ρ真.
3.通電電流過(guò)大,時(shí)間過(guò)長(zhǎng),致使電阻絲發(fā)熱,電阻率隨之變化帶來(lái)誤差.
七、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新
在此實(shí)驗(yàn)中,由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,從而使金屬絲電阻測(cè)量值偏小,可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路,消除由于電表內(nèi)阻的影響而帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差.
1.等效替換法
連接電路如圖所示,R′為電阻箱,Rx為待測(cè)電阻,通過(guò)調(diào)節(jié)電阻箱R′,使單刀雙擲開(kāi)關(guān)S分別接a和b時(shí),若電流表中的電流示數(shù)相同,就表明Rx=R′,即可測(cè)出Rx.(此方法可以在沒(méi)有電壓表的情況下順利進(jìn)行)
2.附加電阻法
連接電路如圖所示,R0為一阻值較大的固定電阻,Rx為待測(cè)電阻.
(1)斷開(kāi)S2,閉合S1調(diào)節(jié)變阻器R,使電流表、電壓表都有一個(gè)適當(dāng)讀數(shù),記下兩表讀數(shù)I1、U1.
(2)保持變阻器阻值R不變,再閉合S2,記下兩表的讀數(shù)I2、U2.
(3)待測(cè)電阻Rx=﹣.
【命題方向】
題型一:儀器的選取及電路設(shè)計(jì)
在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為3Ω,實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材:
A.電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
B.電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)
C.滑動(dòng)變阻器R(0~10Ω,額定電流0.5A)
D.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為0.3Ω)
E.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用圖中 乙 (填“甲”或“乙”)為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖.
(2)現(xiàn)用刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00cm,用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑示數(shù)如丙圖,則直徑為 0.608 mm.圖丁為兩電表的示數(shù),則該金屬絲的電阻率為 1.16×10﹣6 Ωm.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
分析:(1)根據(jù)待測(cè)電阻阻值與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法,然后選擇實(shí)驗(yàn)電路.
(2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀.由圖示電表讀出其示數(shù),應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值,由電阻定律求出電阻率.
解:(1)因==1000,==3,
則有>,電流表應(yīng)選擇外接法,因此實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選乙.
(2)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×10.8mm=0.108mm,所以最終讀數(shù)為0.608mm.
由圖示電壓表可知,其量程為3V,分度值為0.1V,所示為1.2V,由圖示電流表可知,其量程為0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.5A,
電阻阻值:R===2.4Ω;
由R=ρ 可知,電阻率:ρ==≈1.167×10﹣6Ω?m;
故答案為:(1)乙;(2)0.608(0.606~0.609mm均正確);1.16×10﹣6 (1.15×10﹣6~1.17×10﹣6Ω?m均正確).
點(diǎn)評(píng):本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、實(shí)驗(yàn)電路的選擇、連接實(shí)物電路圖;要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則:安全性原則、精確性原則、方便實(shí)驗(yàn)操作;確定電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵.同時(shí)掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法,螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀.
題型二:電表內(nèi)阻的測(cè)量
實(shí)際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián).測(cè)量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖1所示.供選擇的儀器如下:
①待測(cè)電流表G1(0~5mA,內(nèi)阻約300Ω),②電流表G2(0~10mA,內(nèi)阻約100Ω),③定值電阻R1(300Ω),④定值電阻R2(10Ω),⑤滑動(dòng)變阻器R3(0~1000Ω),⑥滑動(dòng)變阻器R4(0~20Ω),⑦干電池(1.5V),⑧電鍵S及導(dǎo)線若干.
(1)定值電阻應(yīng)選 ③ ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 ⑥ .(在空格內(nèi)填寫(xiě)序號(hào))
(2)用連線連接實(shí)物圖2.
(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖連接電路, 將滑動(dòng)觸頭移至最左端 ;
②閉合電鍵S,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置,記錄G1,G2的讀數(shù)I1,I2;
③ 多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄相應(yīng)的G1,G2讀數(shù)I1,I2 ;
④以I2為縱坐標(biāo),I1為橫坐標(biāo),作出相應(yīng)圖線,如圖3所示.
(4)根據(jù)I2﹣I1圖線的斜率k及定值電阻,寫(xiě)出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式 r1=(k﹣1)R1 .
分析:由于電流表G2的量程是待測(cè)電流表G1的2倍,定值電阻要和待測(cè)電流表內(nèi)阻接近;滑動(dòng)變阻器采用的分壓式接法,其電阻不要太大.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和串并聯(lián)特點(diǎn),分析電流表內(nèi)阻的表達(dá)式.
解:(1)器材選擇:定值電阻要和待測(cè)電流表內(nèi)阻接近,因?yàn)殡娏鞅鞧2的量程是待測(cè)電流表G1的2倍;滑動(dòng)變阻器的電阻不要太大.故定值電阻選③,滑動(dòng)變阻器選⑥.
(2)連接實(shí)物圖如圖所示.
(3)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟見(jiàn)
①將滑動(dòng)觸頭移至最左端
③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄相應(yīng)的G1,G2讀數(shù)I1,I2
(4)根據(jù)并聯(lián)分流公式,又,
解得r1=(k﹣1)R1,式中r1即rG1.
本題答案是:(1)③,⑥
(2)見(jiàn)上圖
(3)①將滑動(dòng)觸頭移至最左端.
③多次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭,記錄相應(yīng)的G1,G2讀數(shù)I1,I2
(4)r1=(k﹣1)R1.
點(diǎn)評(píng):本題考查測(cè)量實(shí)際電流表G1內(nèi)阻r1的實(shí)驗(yàn)器材選擇,實(shí)物電路連接及實(shí)驗(yàn)原理(并聯(lián)分流)等.對(duì)于變阻器分壓式接法,操作時(shí)要注意:開(kāi)關(guān)閉合前,變阻器輸出電壓要最?。?br>【解題方法點(diǎn)撥】
一(對(duì)應(yīng)題型一).對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇一般分兩步考慮,首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)好測(cè)量電路,選擇必要的相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮準(zhǔn)確性;然后設(shè)計(jì)供電電路,此時(shí)選擇相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮安全性.
電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材選擇的原則
(1)準(zhǔn)確性原則:選用電表量程時(shí)應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差,電壓表、電流表在使用時(shí)盡可能使指針接近滿(mǎn)量程,若指針偏轉(zhuǎn)不到滿(mǎn)偏角度的1/3,讀數(shù)誤差較大.
(2)安全性原則:通過(guò)電源,電表,滑動(dòng)變阻器,用電器的電流不能超過(guò)其允許的最大電流.
(3)便于操作原則:選擇控制電路時(shí),既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求,又要注意便于操作.若控制電路為限流接法,則選滑動(dòng)變阻器總阻值與待測(cè)電阻相當(dāng)?shù)?;若控制電路為分壓接法,則選滑動(dòng)變阻器總阻值較小的(在不超過(guò)其額定電流的情況下).
二(對(duì)應(yīng)題型二).
1.對(duì)于電表內(nèi)阻的測(cè)量,設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下:
(1)測(cè)量的原理:歐姆定律R=.
(2)電壓表的讀數(shù)是其內(nèi)阻兩端的電壓,電流表的讀數(shù)是流經(jīng)其內(nèi)阻的電流;
(3)若要測(cè)電壓表的內(nèi)阻,則要想辦法測(cè)出其電流即可;若要測(cè)電流表的內(nèi)阻,則要想辦法測(cè)出其電壓即可.
(4)已知內(nèi)阻的電壓表可作電流表使用,已知內(nèi)阻的電流表可作電壓表使用.
(5)測(cè)出定值電阻的電壓可間接求電流,測(cè)出定值電阻的電流可間接求電壓.
9.探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篣1一定時(shí),n1,n2對(duì)U2的影響.
二、實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法
n1一定,研究n2和U2的關(guān)系
n2一定,研究n1和U2的關(guān)系.
三、實(shí)驗(yàn)步驟:
1、保持原線圈的匝數(shù)不變,改變副線圈的匝數(shù),研究其對(duì)副線圈電壓的影響.
2、保持副線圈的匝數(shù)不變,研究原線圈的匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析表明,原,副線圈的電壓之比,等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比.
四、注意事項(xiàng)
1、要事先推測(cè)副線圈兩端電壓的可能值.
2、為了人身安全,只能使用低壓交流電壓,所用電壓不要超過(guò)12v,即使這樣,通電時(shí)不要用手接觸裸露的導(dǎo)線,接線柱.
3、為了多用電表的安全,使用交流電壓檔測(cè)電壓時(shí),先用最大量程檔測(cè)試,大致確定電壓后在選擇適當(dāng)?shù)臋n位進(jìn)行測(cè)量.
10.研究熱敏、光敏、壓敏等可變電阻的特性
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
物理中有一類(lèi)特殊的電學(xué)元件,其阻值會(huì)受到外界因素的影響而發(fā)生變化,這些因素可能有溫度、光照、壓力等,相對(duì)應(yīng)的電阻我們可以稱(chēng)為熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等。當(dāng)這些變化有規(guī)律可循時(shí),便可以將其制成工具應(yīng)用于生產(chǎn)和生活。比如生活中常見(jiàn)的電子體溫槍是利用了熱敏電阻;自動(dòng)門(mén)利用了光敏電阻等。
【命題方向】
由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻阻值會(huì)隨溫度的變化而變化。利用熱敏電阻對(duì)溫度敏感的特性可設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路,要求恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃。
(1)用圖(a)所示電路測(cè)量熱敏電阻RT的阻值。當(dāng)溫度為27℃時(shí),電壓表讀數(shù)為30V,電流表讀數(shù)為15mA;當(dāng)溫度為50℃時(shí),調(diào)節(jié)變阻器R1,使電壓表讀數(shù)仍為30V,電流表指針位置如圖(b)所示,此時(shí)熱敏電阻的阻值為 600 Ω,該電路測(cè)得的阻值比真實(shí)值 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,該熱敏電阻RT的阻值隨溫度的升高而 減小 (填“增大”或“減小”)。
(2)現(xiàn)利用該熱敏電阻RT和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路如圖(c)所示,繼電器的電阻為300Ω。當(dāng)線圈的電流大于或等于30mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E=36V,內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則
①應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 A、B端 (填“A、B端”或“C、D端”)。
②如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃,可變電阻R1的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為 300 Ω。
分析:(1)根據(jù)歐姆定律可計(jì)算此時(shí)熱敏電阻的阻值,并判斷測(cè)量值和真實(shí)值的關(guān)系;由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)該熱敏電阻RT的阻值隨溫度的關(guān)系。
(2)根據(jù)熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小的特性進(jìn)行判斷。根據(jù)閉合電路歐姆定律求可變電阻R1的阻值。
解答:(1)如圖(b)所示,電流讀數(shù)為50mA,根據(jù)歐姆定律可計(jì)算此時(shí)熱敏電阻的阻值為
題中所測(cè)電流值為真實(shí)值,所測(cè)電壓值為熱敏電阻和電流表兩端的總電壓,根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)所測(cè)電阻阻值偏大;
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知在相同電壓下,溫度越高,通過(guò)電流越大,說(shuō)明熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。?br>(2)由于熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,當(dāng)線圈的電流大于或等于30mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合,電源不再給恒溫箱加熱器通電,故應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端;
如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃,此時(shí)熱敏電阻為600Ω,根據(jù)閉合電路歐姆定律有
代入數(shù)據(jù)解得R1=300Ω
故答案為:(1)600;偏大;減小。(2)①A、B端;②300。
點(diǎn)評(píng):本題考查了熱敏電阻隨溫度的變化特性,解題的關(guān)鍵是利用所給數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律進(jìn)行求解,難度不大。
【解題思路點(diǎn)撥】
熱敏、光敏和壓敏電阻等可變電阻是生產(chǎn)和生活中非常常見(jiàn)的電子元器件,被應(yīng)用于各類(lèi)傳感器中,要能夠根據(jù)其變化規(guī)律列出關(guān)系式,另外次考點(diǎn)還常結(jié)合圖像進(jìn)行考查。
11.測(cè)量玻璃的折射率
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一、實(shí)驗(yàn)“測(cè)定玻璃的折射率”
(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>測(cè)定玻璃的折射率.
(二)實(shí)驗(yàn)器材
木板、白紙、玻璃磚、大頭針、圖釘、量角器、三角板、鉛筆.
(三)實(shí)驗(yàn)原理
折射率公式n=.
(四)實(shí)驗(yàn)步驟
(1)把白紙用圖釘釘在木板上.
(2)在白紙上畫(huà)一條直線aa′作為界面,畫(huà)一條線段AO作為入射光線,并過(guò)O點(diǎn)畫(huà)出界面aa′的法線NN′.
(3)把長(zhǎng)方形的玻璃磚放在白紙上,使它的一條邊跟aa′對(duì)齊,并畫(huà)出玻璃磚的另一個(gè)長(zhǎng)邊bb′.
(4)在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2.
(5)在玻璃磚的bb′一側(cè)豎直地插上大頭針P3,用眼睛觀察調(diào)整視線要使P3能同時(shí)擋住P1和P2的像.
(6)同樣地在玻璃磚的bb′一側(cè)再豎直地插上大頭針P4,使P4能擋住P3本身和P1、P2的像.
(7)記下P3、P4的位置,移去玻璃磚和大頭針,過(guò)P3、P4引直線O′B與bb′交于O′點(diǎn),連接OO′,OO′就是玻璃磚內(nèi)的折射光線的方向,入射角θ1=∠AON,折射角θ2=∠O′ON′.
(8)用量角器量出入射角θ1和折射角θ2的度數(shù).
(9)從三角函數(shù)表中查出入射角和折射角的正弦值,記入自己設(shè)計(jì)的表格里.
(10)用上面的方法分別作出入射角是30°、45°、60°時(shí)的折射角,查出入射角和折射角的正弦值,把這些數(shù)據(jù)也記在表格里.
(11)算出不同入射角時(shí)的值,比較一下,看它們是否接近一個(gè)常數(shù),求出幾次實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的平均值,這就是玻璃的折射率.
(12)也可用如下方法求折射率n.
用圓規(guī)以O(shè)為圓心,任意長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓,交入射線于P點(diǎn),交折射線于Q點(diǎn);過(guò)P作法線的垂線,交于N,過(guò)Q作法線的垂線,交于N′;用刻度尺分別測(cè)出PN和QN′之長(zhǎng),則n=.
(五)注意事項(xiàng)
(1)用手拿玻璃磚時(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(huà)玻璃磚的兩個(gè)邊aa′、bb′.
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)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,且玻璃磚每一側(cè)的兩枚大頭針P1和P2間、P3和P4間的距離應(yīng)盡量大一些,以減少確定光路方向時(shí)造成的誤差.
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)入射角不宜過(guò)小,否則會(huì)使入射角和折射角的值偏小,增大測(cè)量誤差;入射角也不宜過(guò)大,否則在bb′一側(cè)要么看不到P1、P2的虛像,要么看到P1、P2的像模糊不清,并且變粗,不便于插大頭針P3、P4.
(5)由于要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮≈貜?fù)實(shí)驗(yàn),所以入射光線與出射光線要一一對(duì)應(yīng)編號(hào),以免混亂.
12.用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>觀察干涉圖樣,測(cè)定光的波長(zhǎng).
(二)實(shí)驗(yàn)器材
雙縫干涉儀(包括光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭)、刻度尺.
(三)實(shí)驗(yàn)原理
雙縫干涉中相鄰兩條明(暗)條紋間的距離△x與波長(zhǎng)λ、雙縫間距離d及雙縫到屏的距離L滿(mǎn)足△x=.因此,只要測(cè)出△x、d和L,即可求出波長(zhǎng)λ.
(四)實(shí)驗(yàn)步驟
(1)觀察雙縫干涉圖樣
①將光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如圖所示.
②接好光源,打開(kāi)開(kāi)關(guān),使燈絲正常發(fā)光.
③調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達(dá)光屏.
④安裝雙縫,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距5~10cm.
⑤觀察白光的干涉條紋.
⑥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)
①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)a1,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線移動(dòng),記下移動(dòng)的條紋數(shù)n和移動(dòng)后手輪的讀數(shù)a2,a1與a2之差即n條亮紋的間距.
③用刻度尺測(cè)量 雙縫到光屏間距離l
(d是已知的).
④重復(fù)測(cè)量、計(jì)算,求出波長(zhǎng)的平均值.
⑤換用不同濾光片,重復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量其他單色光的波長(zhǎng).
(五)注意事項(xiàng)
(1)安裝器材時(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、雙縫平行且豎直.
(2)光源燈絲最好為線狀燈絲,并與單縫平行且靠近.
(3)調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是:照在屏上的光很弱,主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測(cè)量頭、遮光筒不共軸所致,干涉條紋不清晰的主要原因是單縫與雙縫不平行.
(4)光波波長(zhǎng)很短,△x、l的測(cè)量對(duì)波長(zhǎng)λ的影響很大,l用毫米刻度尺測(cè)量,△x利用測(cè)量頭測(cè)量.可測(cè)多條亮紋間距再求△x,采用多次測(cè)量求λ的平均值法,可減小誤差.
13.用油膜法估測(cè)油酸分子的大小
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
用油膜法估測(cè)分子的大小
1.實(shí)驗(yàn)原理
利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜,將油酸分子看做球形,測(cè)出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積,用d=計(jì)算出油膜的厚度,其中V為一滴油酸溶液中所含油酸的體積,S為油膜面積,這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑.
2.實(shí)驗(yàn)器材
盛水淺盤(pán)、滴管(或注射器)、試劑瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、痱子粉(或細(xì)石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩筆.
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中,制成200 mL的油酸酒精溶液.
(2)往邊長(zhǎng)約為30~40 cm的淺盤(pán)中倒入約2 cm深的水,然后將痱子粉(或細(xì)石膏粉)均勻地撒在水面上.
(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液,使這些溶液的體積恰好為1 mL,算出每滴油酸酒精溶液的體積V0=mL.
(4)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液,油酸就在水面上慢慢散開(kāi),形成單分子油膜.
(5)待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將一塊較大的玻璃板蓋在淺盤(pán)上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫(huà)在玻璃板上.
(6)將畫(huà)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.
(7)據(jù)油酸酒精溶液的濃度,算出一滴溶液中純油酸的體積V,據(jù)一滴油酸的體積V和薄膜的面積S,算出油酸薄膜的厚度d=,即為油酸分子的直徑.比較算出的分子直徑,看其數(shù)量級(jí)(單位為m)是否為10﹣10,若不是10﹣10需重做實(shí)驗(yàn).
4.注意事項(xiàng)
(1)油酸酒精溶液的濃度應(yīng)小于.
(2)痱子粉的用量不要太大,并從盤(pán)中央加入,使粉自動(dòng)擴(kuò)散至均勻.
(3)測(cè)1滴油酸酒精溶液的體積時(shí),滴入量筒中的油酸酒精溶液的體積應(yīng)為整毫升數(shù),應(yīng)多滴幾毫升,數(shù)出對(duì)應(yīng)的滴數(shù),這樣求平均值誤差較?。?br>(4)淺盤(pán)里水離盤(pán)口面的距離應(yīng)較小,并要水平放置,以便準(zhǔn)確地畫(huà)出薄膜的形狀,畫(huà)線時(shí)視線應(yīng)與板面垂直.
(5)要待油膜形狀穩(wěn)定后,再畫(huà)輪廓.
(6)利用坐標(biāo)紙求油膜面積時(shí),以邊長(zhǎng)為1 cm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,大于半個(gè)的算一個(gè).
5.誤差分析
(1)純油酸體積的計(jì)算引起誤差.
(2)油膜面積的測(cè)量引起誤差主要是有兩個(gè)方面:
①油膜形狀的畫(huà)線誤差;
②數(shù)格子法本身是一種估算的方法,自然會(huì)帶來(lái)誤差.
【命題方向】
??碱}型是考查估測(cè)油酸分子大小的實(shí)驗(yàn):
選修3﹣3有以下說(shuō)法:其中正確的是( )
A.“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動(dòng)能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來(lái)回滾動(dòng),小球的運(yùn)動(dòng)是可逆過(guò)程.
分析:在用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,我們做了些理想化處理,認(rèn)為油酸分子之間無(wú)間隙,油酸膜為單層分子.
壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比,必須是一定量的理想氣體.
溫度是分子平均動(dòng)能的量度.
非晶體和多晶體是物理性質(zhì)各向同性的.
液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的.
溫度升高時(shí),液體分子的平均動(dòng)能增大,單位時(shí)間里從液面飛出的分子數(shù)增多,質(zhì)量增大.
在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有能量損失,為不可逆過(guò)程.
解答:A、用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為油酸分子之間無(wú)間隙,油酸膜為單層分子,所以可以認(rèn)為油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積,故A對(duì).
B、沒(méi)有確保是一定質(zhì)量的理想氣體,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T不一定成正比,故B錯(cuò).
C、溫度是氣體分子平均動(dòng)能的量度,氣體分子的平均動(dòng)能越大,溫度越高,故C錯(cuò).
D、多晶體的物理性質(zhì)各向同性,所以不一定是非晶體,也有可能是多晶體,故D錯(cuò).
E、液體間的作用力是由分子間的引力和斥力相互作用一起的,即分子作用力,故E對(duì).
F、溫度升高時(shí),液體分子的平均動(dòng)能增大,單位時(shí)間里從液面飛出的分子數(shù)增多,所以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大,故F對(duì).
G、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有能量損失,故為不可逆過(guò)程,故G錯(cuò).
故選AEF.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查基本知識(shí)點(diǎn),只要平時(shí)記住即可.
【解題方法點(diǎn)撥】
解決油膜法估測(cè)分子大小的思路
(1)理解分子模型,也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直徑.
(2)明確溶質(zhì)和溶劑的關(guān)系,正確求出純油酸體積V.
(3)準(zhǔn)確“數(shù)”出油膜的面積S.
(4)利用d=,求得分子直徑.
14.理想氣體的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
理想氣體的實(shí)驗(yàn)定律包括玻意耳定律、蓋﹣律薩克定律和查理定律。
1.玻意耳定律:氣體的等溫變化
實(shí)驗(yàn)方法:控制溫度不變,研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。
表達(dá)式:pV=C。
實(shí)驗(yàn)圖像:
2.蓋﹣呂薩克定律:氣體的等壓變化
實(shí)驗(yàn)方法:控制壓強(qiáng)不變,研究氣體溫度與體積的關(guān)系。
表達(dá)式:
實(shí)驗(yàn)圖像:
3.查理定律:氣體的等容變化
實(shí)驗(yàn)方法:控制體積不變,研究氣體溫度與壓強(qiáng)的關(guān)系。
表達(dá)式:
實(shí)驗(yàn)圖像:
【命題方向】
某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)對(duì)封閉在注射器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下作了兩次等溫過(guò)程的研究。
(1)結(jié)束操作后,該同學(xué)繪制了這兩個(gè)等溫過(guò)程的p﹣關(guān)系圖線,如圖1,則反映氣體在溫度較高實(shí)驗(yàn)中的p﹣關(guān)系圖線的是 1 (選填“1”或“2”);
(2)該同學(xué)是通過(guò)開(kāi)啟室內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度升高的。在這一過(guò)程中,注射器水平地放置在桌面上(如圖2),活塞可以自由伸縮,管內(nèi)的氣體經(jīng)歷了一個(gè) 等壓 (選填“等壓”“等溫”或“等容”)的變化過(guò)程。
分析:(1)由圖看出p﹣圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,斜率一定,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究出斜率等于pV,即可根據(jù)氣態(tài)方程分析;
(2)注射器水平地放置在桌面上,以活塞為研究對(duì)象,受力分析,根據(jù)平衡條件列方程,進(jìn)而分析作何種變化。
解答:(1)由圖1看出p﹣圖象是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,其斜率等于pV,斜率不變,則pV不變,根據(jù)氣態(tài)方程=c,可知?dú)怏w的溫度不變,均作等溫變化。
由氣態(tài)方程得知T與pV正比,即T與圖線的斜率成正比,所以可知反映氣體在溫度較高實(shí)驗(yàn)中的p﹣關(guān)系圖線的是 1。
(2)注射器水平地放置在桌面上,設(shè)注射器內(nèi)的壓強(qiáng)為p,大氣壓強(qiáng)為p0,活塞橫截面積為S,
活塞移動(dòng)過(guò)程中速度緩慢,認(rèn)為活塞處于平衡狀態(tài),則:
pS=p0S
即p=p0
可知,管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓,保持不變,所以管內(nèi)氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓變化。
故答案為:(1)1; (2)等壓
點(diǎn)評(píng):對(duì)于氣體的圖象,往往要研究其斜率、面積等方面的數(shù)學(xué)意義,來(lái)分析其物理意義;確定封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)通常是以封閉氣體的活塞為研究對(duì)象受力分析通過(guò)平衡條件列方程來(lái)確定。
【解題思路點(diǎn)撥】
理想氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,總體來(lái)看,探究的方法屬于控制變量法,要掌握公式及變形,了解圖像的變化規(guī)律。
聲明:試題解析著作權(quán)屬網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布日期:2024/11/5 13:08:23;用戶(hù):組卷41;郵箱:zyb041@xyh.cm;學(xué)號(hào):41419004
溫度
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
60.4
電阻
200
160
100
60
45
30
25
15
溫度
4.1
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電阻
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45
30
25
15
理想變壓器
①?zèng)]有能量損失;②沒(méi)有磁通量損失
基本
關(guān)系
功率關(guān)系
原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入=P出
電壓關(guān)系
原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比,即=,與負(fù)載情況、副線圈個(gè)數(shù)的多少無(wú)關(guān)
電流關(guān)系
①只有一個(gè)副線圈:電流和匝數(shù)成反比,即;
②多個(gè)副線圈:由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系,即U1I1=U2I2+U3I3+…+InUn
頻率關(guān)系
原、副線圈中電流的頻率相等


關(guān)

電壓
副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定,即U2=U1(原制約副)
功率
副線圈中的功率P2由用戶(hù)負(fù)載決定,原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定,即P1=P2(副制約原)
電流
原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定,即I1=I2(副制約原)
過(guò)程/項(xiàng)目
電荷量q
電場(chǎng)強(qiáng)度E
電勢(shì)差U
電場(chǎng)能
電流i
磁感應(yīng)強(qiáng)度B
磁場(chǎng)能
0~電容器放電
減小
減小
減小
減小
增大
增大
增加
t=時(shí)刻
0
0
0
0
最大
最大
最大
~反向充電
增加
增大
增大
增加
減小
減小
減少
t=時(shí)刻
最大
最大
最大
最大
0
0
0
~反向放電
減少
減小
減小
減少
增大
增大
增加
t=時(shí)刻
0
0
0
0
最大
最大
最大
~T電容器充電
增加
增大
增大
增加
減小
減小
減少

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