高三物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)(七)單擺和油膜

1、1高三物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)（五）高三物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)（五）1、用單擺測(cè)定重力加速度、用單擺測(cè)定重力加速度[實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康腯利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。[實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理]單擺在擺角小于單擺在擺角小于5時(shí)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其固有周期為時(shí)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其固有周期為T(mén)=2π√Lg，由此可得，由此可得g=4π2LT2。據(jù)此，只要測(cè)出擺長(zhǎng)。據(jù)此，只要測(cè)出擺長(zhǎng)l和周期和周期T，即可計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠?，即可?jì)算出當(dāng)?shù)?/p>

2、的重力加速度值。[實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材]鐵架臺(tái)（帶鐵夾）鐵架臺(tái)（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(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，米尺，游標(biāo)卡尺（選用）長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)，米尺，游標(biāo)卡尺（選用），秒表等。，秒表等。[實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟]1在細(xì)線(xiàn)的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線(xiàn)穿過(guò)球上的小孔，制成一在細(xì)線(xiàn)的一端打一個(gè)比小球上的孔徑稍大些的結(jié)，將細(xì)線(xiàn)穿過(guò)球上的小孔，制成一個(gè)單擺。個(gè)單擺。2將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端，鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，使鐵夾

3、伸到桌面以外，把做好將鐵夾固定在鐵架臺(tái)的上端，鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)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(cè)量單擺的擺長(zhǎng)測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)l：用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑：用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球直徑2r，再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)至小球上端，再用米尺測(cè)出從懸點(diǎn)至小球上端的懸線(xiàn)長(zhǎng)的懸線(xiàn)長(zhǎng)l，則擺長(zhǎng)，則擺長(zhǎng)l=lr。4把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度（不大于把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)小角度（不大于5），使單

4、擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用秒，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，用秒表測(cè)量單擺完成全振動(dòng)表測(cè)量單擺完成全振動(dòng)30至50次所用的時(shí)間，求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間，這次所用的時(shí)間，求出完成一次全振動(dòng)所用的平均時(shí)間，這就是單擺的周期就是單擺的周期T。5將測(cè)出的擺長(zhǎng)將測(cè)出的擺長(zhǎng)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(zhǎng)重做兩次，并求出三次所得的變更擺長(zhǎng)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(xiàng)注意事項(xiàng)]1選擇細(xì)繩時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長(zhǎng)的線(xiàn)，長(zhǎng)度一般在選擇細(xì)繩時(shí)應(yīng)選擇細(xì)、輕又不易伸長(zhǎng)的線(xiàn)，長(zhǎng)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(guò)較大的金屬球，直徑應(yīng)較小，最好不超過(guò)2cm。2單擺懸線(xiàn)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)生擺長(zhǎng)單擺懸線(xiàn)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)生擺長(zhǎng)改變、擺線(xiàn)下滑的現(xiàn)象。改變、擺線(xiàn)下滑的現(xiàn)象。3注

6、意擺動(dòng)時(shí)控制擺線(xiàn)偏離豎直方向不超過(guò)注意擺動(dòng)時(shí)控制擺線(xiàn)偏離豎直方向不超過(guò)5，可通過(guò)估算振幅的辦法掌握。，可通過(guò)估算振幅的辦法掌握。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。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計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)以擺球通過(guò)最低位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后擺球從同一方向計(jì)算單擺的振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)以擺球通過(guò)最低位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，以后擺球從同一方向通過(guò)最低位置時(shí)，進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在數(shù)通過(guò)最低位置時(shí)，

7、進(jìn)行計(jì)數(shù)，且在數(shù)“零”的同時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。的同時(shí)按下秒表，開(kāi)始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。目標(biāo)檢測(cè)目標(biāo)檢測(cè)：1某同學(xué)在做某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)為實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線(xiàn)長(zhǎng)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(dòng)，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為次所用的時(shí)間為101.5s。則。則（1）他測(cè)得的重力加速度）他測(cè)得的重力加速度g=________ms2。（2

8、）他測(cè)得的）他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是值偏小，可能的原因是A測(cè)擺線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)擺線(xiàn)拉得過(guò)緊測(cè)擺線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)擺線(xiàn)拉得過(guò)緊B擺線(xiàn)上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)長(zhǎng)度增加了擺線(xiàn)上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線(xiàn)長(zhǎng)度增加了C開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D實(shí)驗(yàn)中誤將實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為次全振動(dòng)數(shù)為50次3(不要求進(jìn)行誤差計(jì)算不要求進(jìn)行誤差計(jì)算)2、用油膜法估測(cè)分子的大小、用油膜法估測(cè)分子的大小[實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

9、的]掌握用油膜法估測(cè)分子大小的方法掌握用油膜法估測(cè)分子大小的方法[實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材]油酸酒精溶液、量筒、淺盤(pán)（內(nèi)有水）油酸酒精溶液、量筒、淺盤(pán)（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(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理]實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)先計(jì)算出每滴油酸溶液中純油酸的實(shí)際體積：先了解配好的實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)先計(jì)算出每滴油酸溶液中純油酸的實(shí)際體積：先了解配好的油酸溶液的濃度，再用量筒和滴管測(cè)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(cè)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(cè)量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，將油膜的形狀用彩筆畫(huà)在油膜面積的測(cè)量：油膜形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，將油膜的形狀用彩筆畫(huà)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(zhǎng)的正方形為單位，用四舍五入的方法數(shù)出邊長(zhǎng)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(xiàng)注意事項(xiàng)]：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(shí)驗(yàn)時(shí)要讓淺盤(pán)的水穩(wěn)定后再做、每次實(shí)驗(yàn)時(shí)要讓淺盤(pán)的水穩(wěn)定后再做4、痱子粉不宜撒的過(guò)厚，器具用后要清洗好、痱子粉不宜撒的過(guò)厚，器具用后要清洗好目標(biāo)檢測(cè)目標(biāo)檢測(cè)：1.油膜法測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是油膜

12、法測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)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(kāi)，形成單分子油膜讓油酸在水面上充分散開(kāi)，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(jí)是油酸分子直徑的數(shù)量級(jí)是1015m2用油膜法測(cè)分子直徑的科學(xué)依據(jù)是用油膜法測(cè)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(cè)分子的大小用油膜法測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，步驟如下：的實(shí)驗(yàn)中，步驟如下：A將畫(huà)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(gè)的舍去，多將畫(huà)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(gè)的舍去，多于半個(gè)的算一個(gè)）再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)求出油膜的面積于半個(gè)的算一個(gè)）再根據(jù)方格的邊長(zhǎng)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(pán)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(pán)上，用彩筆將薄膜的形狀描畫(huà)在玻璃板上用彩筆將薄膜的形狀描畫(huà)在玻璃板上C用淺盤(pán)裝入約用淺盤(pán)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