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(人教版人教版新课标新课标)第第1页页(人教版人教版新课标新课标)试验试验(一一)用单摆测定重力加速度用单摆测定重力加速度 第第2页页(人教版人教版新课标新课标)【试验目标试验目标】1用单摆测定当地重力加速度用单摆测定当地重力加速度2能正确熟练地使用秒表能正确熟练地使用秒表第第3页页(人教版人教版新课标新课标)【试验器材试验器材】长约长约1 m细线、小铁球、铁架台细线、小铁球、铁架台(连铁夹连铁夹)、米尺、秒表、米尺、秒表第第4页页(人教版人教版新课标新课标)【试验步骤试验步骤】1将将细细线线一一端端穿穿过过小小铁铁球球上上小小孔孔并并打打结结固固定定好好，线线另另一一端固定在铁架台铁夹上，做成一个单摆端固定在铁架台铁夹上，做成一个单摆第第5页页(人教版人教版新课标新课标)6求求出出几几次次试试验验得得到到重重力力加加速速度度平平均均值值，即即可可看看成成当当地地重力加速度重力加速度第第6页页(人教版人教版新课标新课标)【误差分析误差分析】1系系统统误误差差主主要要起起源源于于单单摆摆模模型型本本身身是是否否符符合合要要求求，即即：悬悬点点是是否否固固定定，球球、线线是是否否符符合合要要求求，振振动动是是圆圆锥锥摆摆还还是是在在同同一竖直平面内振动等一竖直平面内振动等2偶偶然然误误差差主主要要来来自自时时间间测测量量上上，要要从从摆摆球球经经过过平平衡衡位位置开始计时，不能多计或漏计振动次数置开始计时，不能多计或漏计振动次数3为了减小偶然误差，通常采取两种方法：为了减小偶然误差，通常采取两种方法：(1)屡次测量求平均值法；屡次测量求平均值法；(2)图象法图象法第第7页页(人教版人教版新课标新课标)(浙浙江江理理综综)(1)在在“探探究究单单摆摆周周期期与与摆摆长长关关系系”试试验验中中，两两位位同同学学用用游游标标卡卡尺尺测测量量小小球球直直径径如如图图甲甲、乙乙所所表表示示测测量量方方法正确是法正确是_(选选填填“甲甲”或或“乙乙”)第第8页页(人教版人教版新课标新课标)(2)试试验验时时，若若摆摆球球在在垂垂直直纸纸面面平平面面内内摆摆动动，为为了了将将人人工工统统计计振振动动次次数数改改为为自自动动统统计计振振动动次次数数，在在摆摆球球运运动动最最低低点点左左、右右两两侧侧分分别别放放置置一一激激光光光光源源与与光光敏敏电电阻阻，如如图图甲甲所所表表示示光光敏敏电电阻阻与与某某一一自自动动统统计计仪仪相相连连，该该仪仪器器显显示示光光敏敏电电阻阻阻阻值值R随随时时间间t改改变变图图线线如如图图乙乙所所表表示示，则则该该单单摆摆振振动动周周期期为为_若若保保持持悬悬点点到到小小球球顶顶点点绳绳长长不不变变，改改用用直直径径是是原原小小球球直直径径2格格另另一一小小球球进进行行试试验验，则则该该单单摆摆周周期期将将_(填填“变变大大”、“不不变变”或或“变变 小小”)图图 乙乙 中中 t将将 _(填填“变变 大大”、“不不 变变”或或“变变小小”)第第9页页(人教版人教版新课标新课标)第第10页页(人教版人教版新课标新课标)答案：答案：(1)乙乙(2)2t0变大变大变大变大第第11页页(人教版人教版新课标新课标)试验试验(二二)用双缝干涉测光波长用双缝干涉测光波长 第第12页页(人教版人教版新课标新课标)【试验目标试验目标】1了解光波产生稳定干涉现象条件了解光波产生稳定干涉现象条件2观察双缝干涉图样观察双缝干涉图样3测定单色光波长测定单色光波长【试验原理试验原理】单单色色光光经经过过单单缝缝后后，经经双双缝缝产产生生稳稳定定干干涉涉图图样样，图图样样中中相相邻邻两两条条亮亮(暗暗)纹纹间间距距x与与双双缝缝间间距距d、双双缝缝到到屏屏距距离离l、单单色色光波长光波长之间满足之间满足dx/l.【试验器材试验器材】双缝干涉仪一套，米尺，测量头双缝干涉仪一套，米尺，测量头第第13页页(人教版人教版新课标新课标)【试验步骤试验步骤】1以以下下列列图图所所表表示示，把把直直径径约约10 cm、长长约约1 m遮遮光光筒筒水水平平放放在在光光具具座座上上，遮遮光光筒筒一一端端装装有有双双缝缝，另另一一端端装装有有毛毛玻玻璃璃屏屏第第14页页(人教版人教版新课标新课标)2接接好好光光源源，打打开开开开关关，调调整整光光源源高高度度，使使它它发发出出光光束束能能够够沿着遮光筒沿着遮光筒轴线轴线把屏照亮把屏照亮3安安装装单单缝缝和和双双缝缝，单单缝缝和和双双缝缝间间距距离离约约为为5 cm10 cm，使使缝缝相相互互平平行行，中中心心大大致致位位于于遮遮光光筒筒轴轴线线上上，这这时时在在屏屏上就会看到白光双上就会看到白光双缝缝干涉干涉图样图样4在在单单缝缝和和光光源源间间放放上上滤滤光光片片，观观察察单单色色光光双双缝缝干干涉涉图图样样5分分别别改改变滤变滤光片和双光片和双缝缝，观观察干涉察干涉图样图样改改变变第第15页页(人教版人教版新课标新课标)7换换用用不不一一样样颜颜色色滤滤光光片片，观观察察干干涉涉条条纹纹间间距距改改变变，并并求出求出对应对应色光波色光波长长第第16页页(人教版人教版新课标新课标)(北北京京理理综综)在在用用双双缝缝干干涉涉测测光光波波长长试试验验中中，将将双双缝缝干干涉涉试试验验仪仪按按要要求求安安装装在在光光具具座座上上(如如图图所所表表示示)，并并选选取取缝缝间间距距d0.2 mm双双缝缝屏屏从从仪仪器器注注明明规规格格可可知知，像像屏屏与与双双缝缝屏屏间间距离距离L700 mm.然后，接通然后，接通电电源使光源正常工作源使光源正常工作第第17页页(人教版人教版新课标新课标)(1)已已知知测测量量头头主主尺尺最最小小刻刻度度是是毫毫米米，副副尺尺上上有有50分分度度某某同同学学调调整整手手轮轮后后，从从测测量量头头目目镜镜看看去去，第第一一次次映映入入眼眼帘帘干干涉涉条条纹纹如如图图(a)所所表表示示，图图(a)中中数数字字是是该该同同学学给给各各暗暗纹纹编编号号，此此时时图图(b)中中游游标标尺尺上上读读数数x11.16 mm；接接着着再再转转动动手手轮轮，映映入入眼眼帘帘干干涉涉条条纹纹如如图图(c)所所表表示示，此此时时(d)中中游游标标尺尺上上读读数数x2_mm.第第18页页(人教版人教版新课标新课标)(2)利利用用上上述述测测量量结结果果，经经计计算算可可得得两两个个相相邻邻明明纹纹(或或暗暗纹纹)间间距离距离x_mm；这这种色光波种色光波长长_nm.第第19页页(人教版人教版新课标新课标)答案：答案：(1)15.02(2)2.316.6102第第20页页(人教版人教版新课标新课标)试验试验(三三)测定玻璃折射测定玻璃折射 第第21页页(人教版人教版新课标新课标)【试验目标试验目标】掌握测定折射率方法，会测定玻璃折射率掌握测定折射率方法，会测定玻璃折射率【试验原理试验原理】第第22页页(人教版人教版新课标新课标)【试验器材试验器材】白白纸纸，图图钉钉，大大头头针针，直直尺尺，铅铅笔笔，量量角角器器，平平木木板板，长方形玻璃砖长方形玻璃砖【试验步骤试验步骤】1在在平平木木板板上上铺铺白白纸纸并并用用图图钉钉固固定定如如上上图图所所表表示示，在在白白纸纸上上画画一一直直线线aa作作为为界界面面，过过aa上上一一点点O画画出出界界面面法法线线NN，并画出一条线段，并画出一条线段AO作为入射光线作为入射光线2把把长长方方形形玻玻璃璃砖砖放放在在白白纸纸上上，使使它它一一边边跟跟aa重重合合再再画出玻璃砖另一边画出玻璃砖另一边bb.第第23页页(人教版人教版新课标新课标)3在在线线段段AO上上竖竖直直地地插插上上两两枚枚大大头头针针P1、P2，并并使使它它们们距离距离远远一点，一点，P2距玻璃距玻璃砖砖近一些近一些4透透过过玻玻璃璃砖砖观观察察大大头头针针P1、P2像像，调调整整视视线线方方向向直直到到P1像像被被P2像像挡挡住住为为止止，再再在在观观察察这这一一侧侧插插上上两两枚枚大大头头针针P3、P4，使使P3挡挡住住P1、P2像像，P4挡挡住住P1、P2像像及及P3本本身身，同同时时注注意意使使P3距玻璃距玻璃砖砖近些，近些，P4距距P3远远些些5移移去去玻玻璃璃砖砖，在在拔拔掉掉P1、P2、P3、P4同同时时分分别别记记出出它它们们位位置置，过过P3、P4作作直直线线OB交交bb于于O，连连接接OO，OO就就是是折射光折射光线线方向，方向，AON为为入射角，入射角，OON为为折射角折射角第第24页页(人教版人教版新课标新课标)6用用量量角角器器量量出出入入射射角角和和折折射射角角度度数数，查查出出它它们们正正弦弦值值，并把并把这这些数据填入表格里些数据填入表格里7用用上上述述方方法法分分别别求求出出入入射射角角是是15、30、45、60、75时时折射角，折射角，查查出入射角和折射角正弦出入射角和折射角正弦值值，记记入表格里入表格里第第25页页(人教版人教版新课标新课标)【误差分析误差分析】1入入射射光光线线、出出射射光光线线确确定定准准确确性性造造成成误误差差，故故入入射射侧侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些出射侧所插两枚大头针间距应大一些2入入射射角角和和折折射射角角测测量量造造成成误误差差，故故入入射射角角应应适适当当大大些些，以减小测量相对误差以减小测量相对误差在做在做“测定玻璃折射率测定玻璃折射率”试验时试验时(1)某某同同学学在在纸纸上上正正确确画画出出玻玻璃璃两两个个界界面面ab和和cd时时不不慎慎碰碰了了玻玻璃璃砖砖，使使它它向向上上平平移移了了一一些些，如如图图(甲甲)所所表表示示，其其后后操操作作都都正正确确在在画画光光路路图图时时，将将入入射射点点和和出出射射点点分分别别确确定定在在ab、cd上，则测出折射率上，则测出折射率n将怎样改变？将怎样改变？第第26页页(人教版人教版新课标新课标)(2)某某同同学学为为了了防防止止笔笔尖尖接接触触玻玻璃璃面面，画画出出ab和和cd都都比比实实际际侧侧面面向向外外侧侧平平移移了了一一些些，如如图图(乙乙)所所表表示示，其其后后操操作作都都正正确确但但在在画画光光路路图图时时，将将入入射射点点、出出射射点点分分别别确确定定在在ab、cd上上，则测则测出折射率出折射率n将怎将怎样样改改变变？第第27页页(人教版人教版新课标新课标)(3)某某同同学学在在画画界界面面时时，不不小小心心将将两两个个界界面面ab、cd间间距距画画得得比比玻玻璃璃砖砖宽宽度度大大些些，如如图图(丙丙)所所表表示示，则则测测出出折折射射率率n将将怎怎样样改改变变？第第28页页(人教版人教版新课标新课标)思思绪绪点点拨拨：分分析析折折射射率率测测量量值值增增大大还还是是偏偏小小，应应首首先先依依据据题题目目条条件件，画画出出正正确确光光路路和和题题给给条条件件下下光光路路，比比较较分分析析两两种种情情况况下下折折射射角角和和入入射射角角大大小小关关系系，再再由由折折射射率率公公式式分分析析折折射射率率偏大还是偏小偏大还是偏小第第29页页(人教版人教版新课标新课标)解解析析：(1)作作出出光光路路图图，如如图图(甲甲)，能能够够看看出出光光线线入入射射角角相相同同，折折射射角角不不变变，此此时时玻玻璃璃平平移移对对测测量量结结果果没没有有影影响响，故故测测得折射率得折射率n不变不变(2)作作出出光光路路图图，如如图图(乙乙)，能能够够看看出出，使使入入射射点点向向左左移移，出出射射点点向向右右移移，所所画画出出折折射射角角2比比实实际际折折射射角角2偏偏大大，依依据据n知，测得折射率偏小知，测得折射率偏小(3)如如图图(丙丙)所所表表示示，可可看看出出测测得得入入射射角角不不受受影影响响，但但测测得折射角比真实折射角偏大，所以测得折射率偏小得折射角比真实折射角偏大，所以测得折射率偏小第第30页页(人教版人教版新课标新课标)答案：答案：(1)不变不变(2)偏小偏小(3)偏小偏小第第31页页(人教版人教版新课标新课标)第第32页页(人教版人教版新课标新课标)1在在做做“用用单单摆摆测测定定重重力力加加速速度度”试试验验中中，有有些些人人提提出出以以下几点提下几点提议议，其中，其中对对提升提升测测量量结结果准确度有利是果准确度有利是()A适当加适当加长摆线长摆线B质质量相同、体量相同、体积积不一不一样摆样摆球，球，应选应选取体取体积较积较大大C单摆单摆偏离平衡位置角度不能太大偏离平衡位置角度不能太大D当当单单摆摆经经过过平平衡衡位位置置时时开开始始计计时时，经经过过一一次次全全振振动动后后停停顿计时顿计时，用此，用此时间间时间间隔作隔作为单摆为单摆振振动动周期周期答案：答案：AC第第33页页(人教版人教版新课标新课标)解解析析：单单摆摆试试验验准准确确度度取取决决于于试试验验装装置置理理想想化化程程度度及及相相关关物物理理量量测测量量精精度度适适当当加加长长摆摆线线长长度度，有有利利于于把把摆摆球球看看成成质质点点，在在摆摆角角小小于于10条条件件下下，摆摆球球空空间间位位置置改改变变较较大大，便便于于观观察察，选选项项A对对摆摆球球体体积积越越大大，所所受受空空气气阻阻力力越越大大，对对质质量量相相同同摆摆球球其其影影响响越越大大，选选项项B错错摆摆角角应应小小于于10，选选项项C对对本本试试验验采采取取累累积积法法测测量量周周期期，若若仅仅测测量量一一次次全全振振动动，因因为为球球过过平平衡衡位位置置时时速速度度较较大大，难难以以准准确确统统计计，且且一一次次全全振振动动时时间间太太短短，偶然误差较大，选项偶然误差较大，选项D错错第第34页页(人教版人教版新课标新课标)2(厦厦门门模模拟拟)在在双双缝缝干干涉涉试试验验中中，以以白白光光为为光光源源，在在屏屏幕幕上上观观察察到到了了彩彩色色干干涉涉条条纹纹若若在在双双缝缝中中一一缝缝前前放放一一红红色色滤滤光光片片(只只能能透透过过红红光光)，另另一一缝缝前前放放一一绿绿色色滤滤光光片片(只只能能透透过过绿绿光光)，这时这时()A只只有有红红色色和和绿绿色色双双缝缝干干涉涉条条纹纹，其其它它颜颜色色双双缝缝干干涉涉条条纹纹消失消失B红红色色和和绿绿色色双双缝缝干干涉涉条条纹纹消消失失，其其它它颜颜色色双双缝缝干干涉涉条条纹纹依然存在依然存在C任何任何颜颜色双色双缝缝干涉条干涉条纹纹都不存在，但屏上仍有光亮都不存在，但屏上仍有光亮D屏上无任何光亮屏上无任何光亮第第35页页(人教版人教版新课标新课标)答案：答案：C解解析析：波波干干涉涉条条件件是是两两列列波波频频率率相相同同，所所以以红红色色光光和和绿绿色色光光不不可可能能发发生生干干涉涉现现象象，但但红红色色光光和和绿绿色色光光都都各各自自发发生生衍衍射射现现象象，在在屏屏上上看看到到红红色色和和绿绿色色光光叠叠加加后后光光，所所以以只只有有C才才正正确确第第36页页(人教版人教版新课标新课标)3某某同同学学做做测测定定玻玻璃璃折折射射率率试试验验时时，用用他他测测得得多多组组入入射射角角1与与折折射射角角2作作出出sin 1sin 2图图象象如如图图所所表表示示，以以下下判判断断正确是正确是()A他做他做试验时试验时，研究是光，研究是光线线从空气射入玻璃折射从空气射入玻璃折射现现象象B玻璃折射率玻璃折射率为为0.67C玻璃折射率玻璃折射率为为1.5D玻璃玻璃临临界角正弦界角正弦值为值为0.67第第37页页(人教版人教版新课标新课标)答案：答案：ACD第第38页页(人教版人教版新课标新课标)4用用绿绿光光做做双双缝缝干干涉涉试试验验，在在光光屏屏上上展展现现出出绿绿、暗暗相相间间条条纹纹，相，相邻邻两条两条绿绿条条纹间纹间距离距离为为x.以下以下说说法正确是法正确是()A假如增大双假如增大双缝缝之之间间距离，距离，x将增大将增大B假如增大双假如增大双缝缝到光屏之到光屏之间间距离，距离，x将增大将增大C假如改用紫光做假如改用紫光做试验试验，x将增大将增大D假假如如将将双双缝缝中中一一条条缝缝用用红红色色透透明明纸纸遮遮住住，屏屏上上将将出出现现彩色条彩色条纹纹答案：答案：B第第39页页(人教版人教版新课标新课标)第第40页页(人教版人教版新课标新课标)5在在“用用单摆测单摆测定重力加速度定重力加速度”试验试验中中()(1)试试验验时时用用20分分度度游游标标卡卡尺尺测测量量摆摆球球直直径径，示示数数如如图图甲甲所表示，所表示，该摆该摆球直径球直径d_mm.(2)接接着着测测量量了了摆摆线线长长度度为为l0，试试验验时时用用拉拉力力传传感感器器测测得得摆摆线线拉拉力力F随随时时间间t改改变变图图象象如如图图乙乙所所表表示示，则则重重力力加加速速度度表表示示式式为为g_(用用题题目中物理量表示目中物理量表示)第第41页页(人教版人教版新课标新课标)第第42页页(人教版人教版新课标新课标)6(上上海海单单科科)如如图图为为双双缝缝干干涉涉试试验验示示意意图图，若若要要使使干干涉涉条条纹纹间间距距变变大大可可改改用用波波长长更更_(填填：长长、短短)单单色色光光；或或者使双者使双缝缝与光屏之与光屏之间间距离距离_(填：增大，减小填：增大，减小)答案：答案：长长增大增大第第43页页(人教版人教版新课标新课标)第第44页页(人教版人教版新课标新课标)7(福福州州模模拟拟)在在用用插插针针法法测测定定玻玻璃璃折折射射率率试试验验中中，某某同同学操作步学操作步骤骤以下：以下：第第45页页(人教版人教版新课标新课标)以以上上步步骤骤中中有有错错误误或或不不妥妥之之处处是是_；应应更更正正为为：_.答案：答案：同解析同解析解解析析：其其中中、有有错错误误；在在中中应应使使直直尺尺与与玻玻璃璃砖砖界界面面对对齐齐，移移开开玻玻璃璃砖砖后后再再画画边边界界限限；在在中中入入射射角角要要取取0以以外外三三组组数数据据；在在中中大大头头针针要要竖竖直直插插牢牢，观观察察时时看看针针脚脚是是否否在同一条直线上在同一条直线上第第46页页(人教版人教版新课标新课标)8某某同同学学利利用用单单摆摆测测定定当当地地重重力力加加速速度度，发发觉觉单单摆摆静静止止时时摆摆球球重重心心在在球球心心正正下下方方，他他仍仍将将从从悬悬点点到到球球心心距距离离看看成成摆摆长长L，经经过过改改变变摆摆线线长长度度，测测得得6组组L和和对对应应周周期期T，画画出出LT2图图线线，然然后后在在图图线线上上选选取取A、B两两个个点点坐坐标标如如图图所所表表示示他他采采取取恰恰当当数数据据处处理理方方法法，则则计计算算重重力力加加速速度度表表示示式式应应为为g_.请请你你判判断断该该同同学学得得到到试试验验结结果果与与摆摆球球重重心心就就在在球球心心处处情况相比，将情况相比，将_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“相同相同”)第第47页页(人教版人教版新课标新课标)第第48页页(人教版人教版新课标新课标)9(珠珠海海模模拟拟)如如图图所所表表示示，是是利利用用插插针针法法测测定定玻玻璃璃砖砖折折射射率率一一次次试试验验光光路路图图，PQ为为玻玻璃璃砖砖入入射射面面法法线线，MN、EF均均垂垂直直于于法法线线PQ并并分分别别交交于于N和和E点点，入入射射点点为为O，取取OMOF，用用刻刻度度尺尺量量出出MN、EF长长度度，则则折折射射率率nMN/EF.改改变变入入射射角角i大大小小，重重复复以以上上试试验验，可可量量出出MN，EF多多组组数数据据现现有有两两位同学各位同学各设计设计了一个了一个统计统计数据表格，而且都已完成了数据表格，而且都已完成了计计算算第第49页页(人教版人教版新课标新课标)甲同学甲同学设计设计表格是：表格是：乙同学乙同学设计设计表格是：表格是：次数次数123长长度平均度平均值值nMN/cm 1.68 1.78 2.121.861.49EF/cm1.12 1.24 1.401.25第第50页页(人教版人教版新课标新课标)上上述述两两位位同同学学处处理理数数据据方方法法正正确确是是_(填填“甲甲”或或“乙乙”或或“都正确都正确”)答案：答案：乙乙解解析析：本本题题测测是是折折射射率率n，应应对对每每一一次次求求得得折折射射率率求求平平均均值，而不是对长度或入射角、折射角正弦取平均值值，而不是对长度或入射角、折射角正弦取平均值第第51页页
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