2013走向高考,贾凤山,高中总复习,物理,3-4-5

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选修3-4
第5讲 实验（一)实验（二)实验(三）
高考物理总复习
注意事项 1．玻璃砖应选用厚度、宽度较大的． 2．大头针要插得竖直，且间隔要大些． 3．入射角不宜过大或过小，一般在 15° ～75° 之间． 4．玻璃砖的折射面要画准，不能用玻璃砖界面代替 直尺画界线． 5．实验过程中，玻璃砖和白纸的相对位置不能改变.
4π2L 2.方法一(公式法)：将实验数据代入公式 g＝ 2 ，求 T 出每次重力加速度的值，然后求 g 的平均值，即为本地的 重力加速度． 方法二(图象法)： 利用实验中的数据进行 T2－l 图象处 理，从单摆的周期公式 T＝2π L 知道，当重力加速度 g g
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一定时，单摆的摆动周期 T2 跟摆长 l 成正比，将实验的数 据作相应的转换，即算出 T2，将其数据点描绘到 T2－l 图 象中去，则能通过图象的斜率求出重力加速度的值．
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[解析] (1)本题考查游标卡尺的读数， 意在考查考生对 游标卡尺的读数技能和记录数据的习惯．主尺读数加游标 1 尺读数的总和等于最后读数，0.9cm＋7× mm＝0.97cm， 10 不需要估读．(2)本题考查用单摆测定重力加速度实验，意 在考查考生对实验原理的理解、实验操作和处理实验误差 的能力．为减小计时误差，应从摆球速度最大的最低点瞬 间计时，A 错．通过最低点 100 次的过程中，经历的时间是 50 个周期，B 错．
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用单摆测定重力加速度
实验目的 1．明确用单摆测定重力加速度的原理和方法． 2．学会用单摆测当地的重力加速度，学会减小实验 误差的方法． 3．知道如何选择实验器材，能熟练地使用秒表．
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4．将单摆从平衡位置拉开一小角度，再释放小球， 当小球摆动稳定后，过最低位置(即标志处)时，用秒表开
始计时，测量单摆全振动30次(或50次)的时间，求出单摆
一次全振动的时间，即单摆振动的周期． 5．改变摆长，反复测量3次，算出周期T及测出的摆 长L，将每次实验数据填入实验记录表格中．
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3．将测得的重力加速度与当地重力加速度的数值进 行比较，分析产生误差的可能原因．
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注意事项 1．选择材料时应选择细而不易伸长的线，长度一般不 应短于 1m，小球应选密度较大的金属球，直径应较小，一 般不超过 2cm. 2．单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧 在铁夹中，以免摆动发生摆线下滑，摆长改变．
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用双缝干涉测光的波长
实验目的 1．了解光波产生稳定干涉现象的条件． 2．观察双缝干涉图样． 3．测定单色光的波长．
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实验原理 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图 样中相邻两条亮(暗)纹间距 Δx 与双缝间距 d、 双缝到屏的 距离 l、单色光的波长 λ 之间满足 λ＝d·Δx/l. 实验器材 双缝干涉仪一套，米尺，测量头．
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2．将小铁夹固定在铁架台的上端，将铁架台放在实 验桌边，使铁夹伸出桌面之外，然后将单摆的上端固定在
铁架台的上端，使摆球自然下垂，在实验桌边缘正对摆球
(或摆线)处做上记号，如图所示，实验时以摆球通过此标 志为准． 3．用刻度尺测量单摆的摆长(摆线静止时从悬点到球 心的距离)．
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2．“单位圆法”确定 sinθ1、sinθ2，计算折射率 n.
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以入射点 O 为圆心，以一定长度 R 为半径画圆，交入 射光线 OA 于 E 点，交折射光线 OO′于 E′点，过 E 作 NN′的垂线 EH.过 E′作 NN′的垂线 E′H′.如图所示， E′H′ EH sinθ1 sinθ1＝ ， 2＝ sinθ ， OE＝OE′＝R， n＝ 则 ＝ OE sinθ2 OE′ EH .只要用刻度尺测出 EH、 E′H′的长度就可以求出 E′H′ n.
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6．已知双缝间的距离 d，测出双缝到屏的距离 l， 用测量头测出相邻两条亮(或暗)纹间的距离 Δx，由 λ＝ d·Δx 计算单色光的波长． l 7．换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的 变化，并求出相应色光的波长．
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过实验方法测得摆长 L 和周期 T，即可计算得到当地的重 力加速度的值．
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由于一般单摆的周期都不是太长，摆长在1m左右的单 摆，其周期大约2s，依靠人为操作的秒表来测量单摆振动
一个周期的时间，其误差必然较大，所以，我们不是测量
单摆振动一个周期的时间，而是测量几十个周期的总时间， 再来利用平均值确定一个周期的时间，从而减小由于人为 操作而产生的误差．
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用单摆测重力加速度
命题规律
骤、误差分析．
考查用单摆测重力加速度的实验原理、步
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(2011· 福建)某实验小组在利用单摆测定当地重力 加速度的实验中：
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3．注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°. 4．摆球摆动时，要使之保持在同一竖直面内，不要
形成圆锥摆，检查摆是否在同一个平面内应从侧面观察摆
的摆动情况． 5．计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置 时开始计时，以后摆球应从同一方向通过做有标志的最低 点时计数，并且采用倒数到0开始记时计数的方法，即„4、
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实验原理 物理学中的单摆是在一根细线的一端系一小球，另一 端固定于悬点，若细线的伸长和质量可忽略，且小球的直 径远小于线长，这样的装置称为单摆． 单摆在偏角很小(不超过 10° )时，可看成是简谐运动， 其固有周期为 T＝2π L 4π2L ，由此可得 g＝ 2 ；据此，通 g T
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3．画出线段AO作为入射线，并在AO上插上P1、P2两 根大头针．
4．在白纸上放上玻璃砖，使其中一个长边与直线aa′
对齐，并画出另一条对齐线bb′. 5．通过玻璃砖观察并调整视线方向，使P1的像被P2挡 住，然后在观察一侧插上大头针P3 ，使P3 挡住P2 、P1 的像， 再插上P4挡住P3和P2、P1的像．
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6．移去玻璃砖，拔去大头针，由大头针 P3、P4 的针 孔位置确定出射光线 O′B 及出射点 O′，连接 O、O′得 线段 OO′. 7．用量角器测量入射角 θ1 和折射角 θ2，并查出其正 弦值 sinθ1 和 sinθ2. sinθ1 8． 改变入射角， 重复实验， 算出不同入射角时的 ， sinθ2 并取平均值．
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实验步骤 1．如下图所示，把直径约 10cm、长约 1m 的遮光筒 水平放在光具座上，遮光筒的一端装有双缝，另一端装有 毛玻璃屏．
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2．接好光源，打开开关，调节光源的高度，使它发 出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮．
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(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示， 则该摆球的直径为________cm.
(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是
________．(填选项前的字母) A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆 球的同时开始计时
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实验原理 如图所示．
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用插针法找出与入射光线 AO 对应的出射光线 O′B， 确定出 O′点，画出折射光线 OO′，然后测量出角 θ1 和 sinθ1 θ2 的度数，根据 n＝ 计算出玻璃的折射率． sinθ2 实验步骤 1．用图钉把白纸固定在木板上． 2．在白纸上画一条直线 aa′，并取 aa′上的一点 O 为入射点，作过 O 的法线 MN.