題型研究7加試實驗（二）考綱解讀實驗名稱考試屬性說明必考加試探究單擺周期與擺長的關系√1.不要求對探究單擺周期與擺長的關系實驗進行誤差分析2．不要求推導相鄰兩個明條紋或暗條紋中心間距的計算公式測定玻璃的折射率√用雙縫干涉測量光的波長(同時練習使用測量頭)√探究碰撞中的不變量√探究單擺周期與擺長的關系1．實驗原理由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，可得出g＝eq\f(4π2,T2)l，測出單擺的擺長l和振動周期T，就可求出當地的重力加速度g.2．實驗器材單擺、游標卡尺、毫米刻度尺、停表．3．實驗步驟(1)做單擺：取約1m長的細絲線穿過帶中心孔的小鋼球，并打一個比小孔大一些的結，然后把線的另一端用鐵夾固定在鐵架臺上，讓擺球自然下垂，如圖1所示．圖1(2)測擺長：用毫米刻度尺量出擺線長L(精確到毫米)，用游標卡尺測出小球直徑D，則單擺的擺長l＝L＋eq\f(D,2).(3)測周期：將單擺從平衡位置拉開一個角度(小于5°)，然后釋放擺球，記下單擺擺動30～50次的總時間，算出平均每擺動一次的時間，即為單擺的振動周期．(4)改變擺長，重做幾次實驗．(5)數據處理的兩種方法方法一：計算法根據公式T＝2πeq\r(\f(l,g))，g＝eq\f(4π2l,T2).將測得的幾次周期T和擺長l代入公式g＝eq\f(4π2l,T2)中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即為當地的重力加速度的值．方法二：圖象法由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可得l＝eq\f(g,4π2)T2，因此以擺長l為縱軸，以T2為橫軸作出的l－T2圖象是一條過原點的直線，如圖2所示，求出圖線的斜率k，即可求出g值．g＝4π2k，k＝eq\f(l,T2)＝eq\f(Δl,ΔT2).圖24．注意事項(1)懸線頂端不能晃動，需用夾子夾住，保證懸點固定．(2)單擺必須在同一平面內擺動，且偏角小于5°.(3)選擇在擺球擺到平衡位置處開始計時，并數準全振動的次數．(4)小球自然下垂時，用毫米刻度尺量出懸線長L，用游標卡尺測量小球的直徑，然后算出擺球的半徑r，則擺長l＝L＋r.(5)選用一米左右的細線．例1實驗小組的同學做“用單擺測重力加速度”的實驗．(1)實驗前他們根據單擺周期公式導出了重力加速度的表達式g＝eq\f(4π2L,T2)，其中L表示擺長，T表示周期．對于此式的理解，四位同學說出了自己的觀點：同學甲：T一定時，g與L成正比；同學乙：L一定時，g與T2成反比；同學丙：L變化時，T2是不變的；同學丁：L變化時，L與T2的比值是定值．其中觀點正確的是同學________(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)．(2)實驗室有如下器材可供選用：A．長約1m的細線B．長約1m的橡皮繩C．直徑約2cm的均勻鐵球D．直徑約5cm的均勻木球E．停表F．時鐘G．分度值為1mm的米尺實驗小組的同學選用了分度值為1mm的米尺，他們還需要從上述器材中選擇：________(填寫器材前面的字母)．(3)他們將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，將其上端固定，下端自由下垂(如圖3所示)．用米尺測量懸點到________之間的距離記為單擺的擺長L.圖3(4)在小球平穩擺動后，他們記錄小球完成n次全振動的總時間t，則單擺的周期T＝________.(5)如果實驗得到的結果是g＝10.29m/s2，比當地的重力加速度值大，分析可能是哪些不當的實際操作造成這種結果，并寫出其中一種：______________________________________.答案(1)丁(2)ACE(3)小球球心(4)eq\f(t,n)(5)可能是振動次數n計多了；可能是測量擺長時從懸點量到了小球底部(其他答案合理也給分)解析(1)由于重力加速度g是確定的，故丁同學理解正確．(2)根據實驗原理g＝eq\f(4π2L,T2)，應測量L和T，故選A、C、E.(3)擺長是指懸點到球心的距離，不是擺線長．(4)nT＝t.(5)由g＝eq\f(4π2L,T2)知可能是L測量偏大，或T測量偏?。兪接柧?．下表是用單擺測定重力加速度實驗中獲得的有關數據：擺長l/m0.50.60.81.1周期T2/s22.02.43.24.4(1)利用上述數據，在圖4的坐標系中描繪出l－T2圖象．圖4(2)利用圖象，取T2＝4.2s2時，l＝________m，重力加速度g＝________m/s2.(結果保留三位有效數字)答案(1)見解析圖(2)1.059.86解析由T＝2πeq\r(\f(l,g))得l＝eq\f(g,4π2)T2，所以圖象是過原點且斜率為eq\f(g,4π2)的一條直線．(1)l－T2圖象如圖所示．(2)T2＝4.2s2時，從圖中可讀出其擺長l＝1.05m，將T2和l代入公式g＝eq\f(4π2l,T2)，得g≈9.86m/s2.測定玻璃的折射率1．實驗原理用插針法找出與入射光線AO對應的出射光線O′B，確定出O′點，畫出折射光線OO′，然后測量出角θ1和θ2，代入公式計算玻璃的折射率．2．實驗器材白紙、圖釘、大頭針、直尺、鉛筆、量角器、平木板、長方形玻璃磚．3．實驗過程(1)鋪白紙、畫線．①如圖5所示，將白紙用圖釘按在平木板上，先在白紙上畫出一條直線aa′作為界面，過aa′上的一點O畫出界面的法線MN，并畫一條線段AO作為入射光線．圖5②把玻璃磚平放在白紙上，使它的長邊跟aa′對齊，畫出玻璃磚的另一條長邊bb′.(2)插針與測量①在線段AO上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2，透過玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像，調整視線的方向，直到P1的像被P2的像擋住，再在觀察的這一側依次插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P1、P2的像及P3，記下P3、P4的位置．②移去玻璃磚，連接P3、P4并延長交bb′于O′，連接OO′即為折射光線，入射角θ1＝∠AOM，折射角θ2＝∠O′ON.③用量角器測出入射角和折射角，查出它們的正弦值，將數據填入表格中．④改變入射角θ1，重復實驗步驟，列表記錄相關測量數據．4．數據處理計算每次的折射率n，求出平均值eq\x\to(n).5．注意事項(1)玻璃磚應選用厚度、寬度較大的．(2)大頭針要插得豎直，且間隔要大些．(3)入射角不宜過大或過小，一般在15°～75°之間．(4)玻璃磚的折射面要畫準，不能用玻璃磚界面代替直尺畫界線．(5)實驗過程中，玻璃磚和白紙的相對位置不能改變．例2某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行．正確操作后，作出的光路圖及測出的相關角度如圖6所示．圖6(1)此玻璃的折射率計算式為n＝________(用圖中的θ1、θ2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，應選用寬度________(填“大”或“小”)的玻璃磚來測量．答案(1)eq\f(cosθ1,cosθ2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(sin90°－θ1,sin90°－θ2)))(2)大解析(1)光線由空氣射入玻璃的入射角i＝90°－θ1，折射角r＝90°－θ2，由折射率的定義可得：n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(sin90°－θ1,sin90°－θ2)＝eq\f(cosθ1,cosθ2)；(2)根據平行玻璃磚對光線的影響可知，玻璃磚寬度越大，側移量越大，折射角的測量誤差越?。兪接柧?．如圖7所示，某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率，在平鋪的白紙上垂直紙面插上大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實線部分)另一側垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3.圖中MN為分界面，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點．圖7(1)設AB的長度為l1，AO的長度為l2，CD的長度為l3，DO的長度為l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量________，則玻璃磚的折射率可表示為________．(2)該同學在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O為圓心順時針轉過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)．答案(1)l1和l3eq\f(l1,l3)(2)偏大解析(1)設圓形玻璃磚的半徑是R，則入射角為i＝∠AOB，sini＝eq\f(l1,R)，折射角r＝∠COD，sinr＝eq\f(l3,R)，n＝eq\f(sini,sinr)＝eq\f(l1,l3)，即需要測量l1和l3.(2)P3順時針轉過一小角度，相當于減小l3，折射率n將偏大．用雙縫干涉測量光的波長(同時練習使用測量頭)1．實驗原理相鄰兩條亮條紋間距Δx與入射光波長λ，雙縫S1、S2的間距d及雙縫與屏的距離l滿足的關系式為Δx＝eq\f(l,d)λ.2．實驗器材雙縫干涉儀、光具座、光源、學生電源、導線、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏、測量頭、刻度尺．3．實驗步驟(1)安裝儀器．如圖8所示．圖8①將光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．②接好光源，打開開關，使白熾燈正常發光．調節各部件的高度，使光源燈絲發出的光能沿軸線到達光屏．③安裝單縫和雙縫，中心位于遮光筒的軸線上，使雙縫和單縫的縫平行．(2)觀察與記錄．①調單縫與雙縫間距為5～10cm時，觀察白光的干涉條紋．②在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋．③調節測量頭，使分劃板中心刻度線對齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數a1；轉動手輪，使分劃板向一側移動，當分劃板中心刻度線與第n條相鄰的亮條紋中心對齊時，記下手輪上的刻度數a2，則相鄰兩條亮條紋間的距離Δx＝eq\f(|a1－a2|,n－1).④換用不同的濾光片，測量其他色光的波長．(3)數據處理：用刻度尺測量出雙縫到光屏間的距離l，由公式λ＝eq\f(d,l)Δx計算波長，重復測量、計算，求出波長的平均值．4．注意事項(1)調節雙縫干涉儀時，要注意調節光源的高度，使它發出的一束光能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮．(2)放置單縫和雙縫時，縫要相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上．(3)調節測量頭時，應使分劃板中心刻線和條紋的中心對齊，記清此時手輪上的讀數，轉動測量頭，使分劃板中心刻線和另一條紋的中心對齊，記下此時手輪上的讀數，兩次讀數之差就表示這兩個條紋間的距離．(4)不要直接測Δx，要測幾個條紋的間距，計算得Δx，這樣可以減小誤差．(5)白光的干涉觀察到的是彩色條紋，其中白色在中央，紅色在最外邊．例3(2016·4月浙江選考·21)在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，選用紅色濾光片和間距為0.20mm的雙縫，雙縫與屏的距離為600mm.某同學正確操作后，在目鏡中看到如圖9甲所示的干涉條紋．換成紫色濾光片正確操作后，使測量頭分劃板刻線與第k級暗條紋中心對齊，在目鏡中觀測到的是圖乙中的________(填字母)，此時測量頭的讀數為25.70mm.沿同一方向繼續移動測量頭使分劃板刻線與第k＋5級暗條紋中心對齊，此時測量頭標尺如圖丙所示，其讀數是________mm.紫光的波長等于________nm.圖9答案D19.40420解析換成紫色濾光片后，光的波長變小，條紋間距變小，B錯，條紋方向不變，C錯，分劃板中心刻線的位置是不變的，A錯，D對；游標尺的讀數為19mm＋8×0.05mm＝19.40mm；根據波長計算公式λ＝eq\f(d,L)Δx，可得λ＝420nm.變式訓練3．現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學元件，要把它們放在如圖10所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長．圖10(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左到右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、________、________、________、A.(2)本實驗的步驟有：①取下遮光筒左側的元件，調節光源高度，使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮；②按合理的順序在光具座上放置各光學元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數方法同螺旋測微器)測量數條亮條紋間的距離．在操作步驟②時還應注意________________、________________和______________．答案(1)EDB(2)放置單縫、雙縫時，必須使縫平行單縫、雙縫間的距離要適當要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心在同一軸線上解析(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光，單縫D是獲取線光源，雙縫B是獲得相干光源，最后成像在毛玻璃屏A上．所以排列順序為：C、E、D、B、A.(2)在操作步驟②時應注意的事項有：放置單縫、雙縫時，必須使縫平行；單縫、雙縫間的距離要適當；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心在同一軸線上．探究碰撞中的不變量1．實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質量m和碰撞前、后物體的速度v、v′，算出碰撞前的動量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的動量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后動量是否相等．2．實驗器材斜槽、小球(兩個)、天平、直尺、復寫紙、白紙、圓規等．圖113．實驗步驟(1)用天平測出兩小球的質量，并選定質量大的小球為入射小球．(2)按照如圖11所示實驗原理圖甲安裝實驗裝置．調整、固定斜槽使斜槽末端水平．(3)白紙在下，復寫紙在上且在適當位置鋪放好．記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復10次．用圓規畫盡量小的圓把小球所有的落點都圈在里面．圓心P就是小球落點的平均位置．如實驗原理圖乙所示．(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發生碰撞，重復實驗10次．用步驟(4)的方法，標出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N.(6)連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度．將測量數據填入表中．最后代入m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)，看在誤差允許的范圍內是否成立．(7)整理好實驗器材放回原處．(8)實驗結論：在實驗誤差允許范圍內，碰撞系統的動量守恒．4．數據處理驗證表達式：m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON)5．注意事項(1)斜槽末端的切線必須水平；(2)入射小球每次都必須從斜槽的同一高度由靜止釋放；(3)選質量較大的小球作為入射小球；(4)實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變．例4某同學用如圖12所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗．先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端上，讓a球仍從固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次．圖12(1)本實驗必須測量的物理量有________．A．斜槽軌道末端距水平地面的高度HB．小球a、b的質量ma、mbC．小球a、b的半徑rD．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間tE．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離eq\x\to(OA)、eq\x\to(OB)、eq\x\to(OC)F．a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h(2)放上被碰小球b，兩球(ma>mb)相碰后，小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的________點和________點．(3)某同學在做實驗時，測量了過程中的各個物理量，利用上述數據驗證碰撞中的動量守恒，那么判斷的依據是看________和________在誤差允許范圍內是否相等．答案(1)BE(2)AC(3)ma·eq\x\to(OB)ma·eq\x\to(OA)＋mb·eq\x\to(OC)解析(1)B點是不發生碰撞時a球的落地點，A點是發生碰撞后a球的落地點，C點是碰后b球的落地點．設小球a運動到軌道末端時的速度大小為vB，與球b發生碰撞后的瞬時速度大小為vA，碰后b球的速度大小為vC，本實驗就是要驗證關系式mavB＝mavA＋mbvC是否成立．因為小球做平拋運動的高度相同，下落時間相同，它們在水平方向上位移與水平方向上的速度成正比，所以本實驗也可以變換成驗證ma·eq\x\to(OB)＝ma·eq\x\to(OA)＋mb·eq\x\to(OC)是否成立，B、E正確．(2)兩球碰撞后，a球在水平方向上的分速度較小，下落時間相同時，落地時的水平位移也較小，所以小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的A點和C點．(3)根據(1)的分析，判斷兩球碰撞過程中的動量是否守恒的依據是看ma·eq\x\to(OB)和ma·eq\x\to(OA)＋mb·eq\x\to(OC)在誤差允許范圍內是否相等．變式訓練4．如圖13所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．圖13(1)若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則()A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1>r2C．m1>m2，r1＝r2D．m1<m2，r1＝r2(2)為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是________．(填下列對應的字母)A．直尺B．游標卡尺C．天平D．彈簧秤E．秒表(3)設入射小球的質量為m1，被碰小球的質量為m2，P為碰前入射小球落點的平均位置，若關系式(用m1、m2及圖中字母表示)________成立，即表示碰撞中動量守恒．答案(1)C(2)AC(3)m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON)解析(1)在小球碰撞過程中，對水平方向用動量守恒定律有：m1v0＝m1v1＋m2v2在碰撞過程中，碰后入射小球的速度方向保持不變，就要求m1>m2，為了使兩球發生正碰，兩小球的半徑要相同，即r1＝r2；故選C.(2)P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球落點的平均位置，N為碰后被碰小球落點的平均位置，碰撞前入射小球的速度為：v1＝eq\x\to(OP)·eq\r(\f(g,2h))碰撞后入射小球的速度為：v2＝eq\x\to(OM)·eq\r(\f(g,2h))碰撞后被碰小球的速度為：v3＝eq\x\to(ON)·eq\r(\f(g,2h)).若m1v1＝m1v2＋m2v3，則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數據得：m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON)；所以需要測量質量和水平位移，必需用到的儀器是直尺、天平．故選A、C兩項．(3)由(2)中的分析可知，實驗中需驗證的表達式為：m1·eq\x\to(OP)＝m1·eq\x\to(OM)＋m2·eq\x\to(ON).1．用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖1所示．圖1(1)組裝單擺時，應在下列器材中選用________(選填選項前的字母)．A．長度為1m左右的細線B．長度為30cm左右的細線C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球(2)測出懸點O到小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g＝__________(用L、n、t表示)．(3)下表是某同學記錄的3組實驗數據，并做了部分計算處理.組次123擺長L/cm80.0090.00100.0050次全振動時間t/s90.095.5100.5振動周期T/s1.801.91重力加速度g/(m·s－2)9.749.73請計算出第3組實驗中的T＝________s，g＝________m/s2.答案(1)AD(2)eq\f(4π2n2L,t2)(3)2.019.76解析(1)單擺模型需要滿足的兩個基本條件：①擺線長遠大于小球的直徑；②小球的密度越大越好．所以應選A、D.(2)由T＝eq\f(t,n)，T＝2πeq\r(\f(L,g))得g＝eq\f(4π2n2L,t2)(3)T＝eq\f(t,n)＝eq\f(100.5,50)s＝2.01sg＝eq\f(4π2n2L,t2)＝eq\f(4×3.142×502×1,100.52)m/s2≈9.76m/s2.2．(2016·杭州模擬)某同學用實驗的方法探究影響單擺周期的因素．圖2(1)他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖2甲所示．這樣做的目的是________(填選項前的字母代號)．A．保證擺動過程中擺長不變B．可使周期測量得更加準確C．需要改變擺長時便于調節D．保證擺球在同一豎直平面內擺動(2)他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L＝0.9990m，再用游標卡尺測量擺球直徑，結果如圖乙所示，則該擺球的直徑為________mm，單擺擺長為________m.(3)下列振動圖象真實地描述了對擺長約為1m的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標原點表示計時開始，A、B、C、D均為30次全振動的圖象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，這四種操作過程合乎實驗要求且誤差最小的是________(填字母代號)．答案(1)AC(2)12.00.9930(3)A解析(1)在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止運動過程中擺長發生變化，如果需要改變擺長來探究擺長與周期關系時，方便調節擺長，故A、C正確．(2)游標卡尺示數為：d＝12mm＋0×0.1mm＝12.0mm；單擺擺長為：L′＝L－eq\f(1,2)d＝0.9990m－0.0060m＝0.9930m(3)當擺角小于等于5°時，我們認為小球做單擺運動，所以振幅約為：1×0.087m＝8.7cm，當小球擺到最低點時開始計時，誤差較小，測量周期時要讓小球做30～50次全振動，求平均值，所以A合乎實驗要求且誤差最?。?．用三棱鏡做測定玻璃折射率的實驗，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的一側插入兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的另一側觀察，調整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側插兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖3所示．圖3(1)在題圖上畫出所需的光路．(2)為了測出棱鏡玻璃的折射率，需要測量的量是________，________，在圖上標出它們．(3)計算折射率的公式是________．答案見解析解析(1)如圖所示，畫出通過P1、P2的入射光線，交AC面于O，畫出通過P3、P4的出射光線交AB面于O′，則光線OO′就是入射光線P1P2在三棱鏡中的折射光線．(2)在所畫的圖上注明入射角θ1和折射角θ2，并畫出虛線部分，用量角器量出θ1和θ2(或用直尺測出線段EF、OE、GH、OG的長度)．(3)n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)(或因為sinθ1＝eq\f(EF,OE)，sinθ2＝eq\f(GH,OG)，則n＝eq\f(EF·OG,OE·GH))．4．某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始時玻璃磚的位置如圖4中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉動，同時在玻璃磚直徑邊一側觀察P1、P2的像，且使P2的像擋住P1的像．如此觀察，當玻璃磚轉到圖中虛線位置時，上述現象恰好消失．此時只需測量出________________________________，即可計算出玻璃磚的折射率．請用你的測量值表示出折射率________．圖4答案玻璃磚直徑邊繞O點轉過的角度θn＝eq\f(1,sinθ)解析由題意可知，當玻璃磚轉過某一角度θ時，剛好發生全反射，在直徑邊一側觀察不到P1、P2的像，作出如圖所示的光路圖可知，當轉過角度θ時有sinθ＝eq\f(1,n)，則n＝eq\f(1,sinθ).5．(2016·寧波市聯考)在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，某同學安裝實驗裝置如圖5甲所示，調試好后能觀察到清晰的干涉條紋．圖5(1)根據實驗裝置知，②、③、④依次是________、________、________.(2)某次實驗時，該同學調節分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮紋的中心，如圖乙所示，此時螺旋測微器的讀數為________．(3)轉動手輪，使分劃線向一側移動到另一條亮紋的中心位置，再次從螺旋測微器上讀數．若實驗測得4條亮紋中心間的距離為x＝0.960mm，已知雙縫間距為d＝1.5mm，雙縫到屏的距離為L＝1.00m，則對應的光波波長λ＝________.答案(1)濾光片單縫雙縫(2)1.180mm(3)4.8×10－7m解析(1)該實驗是讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以光具座上放置的光學元件依次為光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏．(2)螺旋測微器的固定刻度讀數為1mm，可動刻度讀數為0.01×18.0mm＝0.180mm，所以最終讀數為1.180mm(3)Δx＝eq\f(x,4－1)＝0.320mm，根據Δx＝eq\f(L,d)λ得，λ＝eq\f(dΔx,L)＝1.5×10－3×0.320×10－3m＝4.8×10－7m.6．“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗裝置如圖6甲所示．測量頭由分劃板、目鏡、手輪等構成，已知雙縫與屏的距離為L，雙縫間距為d.圖6(1)如圖乙所示，移動測量頭上的手輪，使分劃板的中心刻線對準第1條亮紋的中心，記下此時手輪上螺旋測微器的讀數x1.轉動測量頭，使分劃板的中心刻線向右移動對準第4條亮紋的中心，此時手輪上螺旋測微器的讀數x2如圖丙所示，則讀數x2＝________mm.(2)已知雙縫與屏的距離為L，雙縫間距為d.計算波長的公式λ＝________.(用題目中給出的字母表示)(3)對于某種單色光，為增加相鄰亮紋間的距離，可采取________或________的方法．答案(1)0.350(2)eq\f(dx2－x1,3L)(3)減小雙縫間距離增大雙縫到屏的距離解析(1)圖丙中固定刻度讀數為0mm，可動刻度讀數為0.01×35.0mm＝0.350mm，所以最終讀數為：0＋0.350mm＝0.350mm.(2)根據Δx＝eq\f(L,d)λ得：λ＝eq\f(Δx·d,L)＝eq\f(dx2－x1,3L).(3)根據Δx＝eq\f(L,d)λ知，對于某種單色光，要增大雙縫間距Δx，可以采用的辦法是：減小雙縫間距離或增大雙縫到屏的距離．7．氣墊導軌是一種常用的實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖7所示(彈簧的長度忽略不計)，實驗步驟如下：圖7a．用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mBb．調整氣墊導軌，使導軌處于水平c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，由電動卡鎖鎖定，靜止放置在氣墊導軌上d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1e．按下電鈕放開卡鎖，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊