高三物理實驗復(fù)習(xí)(七)單擺和油膜

1、1高三物理實驗復(fù)習(xí)（五）高三物理實驗復(fù)習(xí)（五）1、用單擺測定重力加速度、用單擺測定重力加速度[實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康腯利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取實驗原理實驗原理]單擺在擺角小于單擺在擺角小于5時的振動是簡諧運動，其固有周期為時的振動是簡諧運動，其固有周期為T=2π√Lg，由此可得，由此可得g=4π2LT2。據(jù)此，只要測出擺長。據(jù)此，只要測出擺長l和周期和周期T，即可計算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?。，即可計算出?dāng)?shù)?/p>

2、的重力加速度值。[實驗器材實驗器材]鐵架臺（帶鐵夾）鐵架臺（帶鐵夾），中心有孔的金屬小球，約，中心有孔的金屬小球，約1m長的細(xì)線，米尺，游標(biāo)卡尺（選用）長的細(xì)線，米尺，游標(biāo)卡尺（選用），秒表等。，秒表等。[實驗步驟實驗步驟]1在細(xì)線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過球上的小孔，制成一在細(xì)線的一端打一個比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線穿過球上的小孔，制成一個單擺。個單擺。2將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾

3、伸到桌面以外，把做好將鐵夾固定在鐵架臺的上端，鐵架臺放在實驗桌邊，使鐵夾伸到桌面以外，把做好的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂。的單擺固定在鐵夾上，使擺球自由下垂。3測量單擺的擺長測量單擺的擺長l：用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑：用游標(biāo)卡尺測出擺球直徑2r，再用米尺測出從懸點至小球上端，再用米尺測出從懸點至小球上端的懸線長的懸線長l，則擺長，則擺長l=lr。4把單擺從平衡位置拉開一個小角度（不大于把單擺從平衡位置拉開一個小角度（不大于5），使單

4、擺在豎直平面內(nèi)擺動，用秒，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，用秒表測量單擺完成全振動表測量單擺完成全振動30至50次所用的時間，求出完成一次全振動所用的平均時間，這次所用的時間，求出完成一次全振動所用的平均時間，這就是單擺的周期就是單擺的周期T。5將測出的擺長將測出的擺長l和周期和周期T代入公式代入公式g=4π2LT2求出重力加速度求出重力加速度g的值。的值。6變更擺長重做兩次，并求出三次所得的變更擺長重做兩次，并求出三次所得的g的平均值。的平均

5、值。[注意事項注意事項]1選擇細(xì)繩時應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線，長度一般在選擇細(xì)繩時應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長的線，長度一般在1m左右，小球應(yīng)選用密度左右，小球應(yīng)選用密度較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過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，以免擺動時發(fā)生擺長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，以免擺動時發(fā)生擺長改變、擺線下滑的現(xiàn)象。改變、擺線下滑的現(xiàn)象。3注

6、意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過注意擺動時控制擺線偏離豎直方向不超過5，可通過估算振幅的辦法掌握。，可通過估算振幅的辦法掌握。4擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺。擺球擺動時，要使之保持在同一個豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺。5計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)以擺球通過最低位置時開始計時，以后擺球從同一方向計算單擺的振動次數(shù)時，應(yīng)以擺球通過最低位置時開始計時，以后擺球從同一方向通過最低位置時，進(jìn)行計數(shù)，且在數(shù)通過最低位置時，

7、進(jìn)行計數(shù)，且在數(shù)“零”的同時按下秒表，開始計時計數(shù)。的同時按下秒表，開始計時計數(shù)。目標(biāo)檢測目標(biāo)檢測：1某同學(xué)在做某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為實驗中，先測得擺線長為101.00cm，擺球直徑，擺球直徑為2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振動，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為次所用的時間為101.5s。則。則（1）他測得的重力加速度）他測得的重力加速度g=________ms2。（2

8、）他測得的）他測得的g值偏小，可能的原因是值偏小，可能的原因是A測擺線長時擺線拉得過緊測擺線長時擺線拉得過緊B擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計時時，秒表過遲按下開始計時時，秒表過遲按下D實驗中誤將實驗中誤將49次全振動數(shù)為次全振動數(shù)為50次3(不要求進(jìn)行誤差計算不要求進(jìn)行誤差計算)2、用油膜法估測分子的大小、用油膜法估測分子的大小[實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)?/p>

9、的]掌握用油膜法估測分子大小的方法掌握用油膜法估測分子大小的方法[實驗器材實驗器材]油酸酒精溶液、量筒、淺盤（內(nèi)有水）油酸酒精溶液、量筒、淺盤（內(nèi)有水）、痱子粉、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙、痱子粉、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙[實驗原理實驗原理]實驗前應(yīng)預(yù)先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積：先了解配好的實驗前應(yīng)預(yù)先計算出每滴油酸溶液中純油酸的實際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體油酸溶

10、液的濃度，再用量筒和滴管測出每滴溶液的體積，由此算出每滴溶液中純油酸的體積V。油膜面積的測量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，將油膜的形狀用彩筆畫在油膜面積的測量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，將油膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上；將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以玻璃板上；將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以1cm邊長的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出邊長的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出油膜面積的數(shù)值油膜面積的數(shù)值S（以（以cm2為單位）為單位）

11、。由d=VS算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。算出油膜的厚度，即分子直徑的大小。[注意事項注意事項]：1、油酸酒精溶液的濃度以小于油酸酒精溶液的濃度以小于11000為宜為宜2、油酸酒精溶液的液滴要適當(dāng)多一些、油酸酒精溶液的液滴要適當(dāng)多一些3、每次實驗時要讓淺盤的水穩(wěn)定后再做、每次實驗時要讓淺盤的水穩(wěn)定后再做4、痱子粉不宜撒的過厚，器具用后要清洗好、痱子粉不宜撒的過厚，器具用后要清洗好目標(biāo)檢測目標(biāo)檢測：1.油膜法測分子直徑的實驗基礎(chǔ)是油膜

12、法測分子直徑的實驗基礎(chǔ)是[]A把油酸分子視為球形，其直徑即為油膜的厚度把油酸分子視為球形，其直徑即為油膜的厚度B讓油酸在水面上充分散開，形成單分子油膜讓油酸在水面上充分散開，形成單分子油膜C油酸分子的直徑等于體積除以體積油酸分子的直徑等于體積除以體積D油酸分子直徑的數(shù)量級是油酸分子直徑的數(shù)量級是1015m2用油膜法測分子直徑的科學(xué)依據(jù)是用油膜法測分子直徑的科學(xué)依據(jù)是[]A將油膜看成單分子油膜將油膜看成單分子油膜B。不考慮各分子間的間隙。

13、不考慮各分子間的間隙C考慮了分子間的間隙考慮了分子間的間隙D。將油膜分子看成球形。將油膜分子看成球形3在做在做“用油膜法測分子的大小用油膜法測分子的大小”的實驗中，步驟如下：的實驗中，步驟如下：A將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)（不足半個的舍去，多將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)（不足半個的舍去，多于半個的算一個）再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積于半個的算一個）再根據(jù)方格的邊長求出油膜的面積SB

14、將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上C用淺盤裝入約用淺盤裝入約2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面深的水，然后用痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面D用公式用公式L=VS求出薄膜厚度，即油酸分子的大小求出薄膜厚度，即油酸分子的大小E根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出