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