高考综合复习:光学实验 设计实验专题 要点精析 典型实验要点: 测定玻璃折射率 实验原理:如图所示,入射光线 AO 由空气射入玻璃砖,经 OO′后由 O′B 方向射出。作出法线 NN′,则折射率 n=Sinθ1/Sinθ2 注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。 重要演示实验: 1. 加速度和力的关系 加速度和质量的关系 两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码。小车所受的水平拉力 F 的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)的重力大小。小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线,控制两辆小车同时开始运动和结束运动。 由于两个小车初速度都是零,运动时间又相同,S=at2∝a,只要测出两小车位移 S 之比就等于它们的加速度 a 之比。 实验结果是:当小车质量相同时,a∝F,当拉力 F 相等时,a∝ 。 实验中用砝码(包括砝码盘)的重力 G 的大小作为小车所受拉力 F 的大小,这样做会引起什么样的系统误差?怎样减小这个系统误差? 2. 卡文迪许实验 下图是卡文迪许扭秤实验的示意图。其中固定在 T 形架上的小平面镜起着非常大的作用。利用光的反射定律可以把 T 形架的微小转动放大到能够精确测量的程度。设小平面镜到刻度尺的距离为L,T 形架两端固定的两个小球中心相距为 l,设放置两个大球 m/ 后,刻度尺上的反射光点向左移动了 Δx,那么在万有引力作用下,小球向大球移动了多少? 3. 描绘单摆的振动图象 对同一个单摆,如果两次拉出木板得到的图形分别如 a、b 所示,说明两次拉木板的速度之比为 3∶2。 对摆长不同的单摆,如果两次拉木板的速度相同,说明摆的周期之比为 3∶2,摆长之比为9∶4。 4. 波的叠加 在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,就分别右两个凸起状态 1 和 2 在绳上相向传播。它们在相遇后,彼此穿过,都保持各自的运动状态继续传播,彼此都没有受到影响。 观察一下:在它们相遇过程中,绳上质点的最大位移出现在什么位置?每个点都有可能达到这个位移吗? 在同一根绳子上,各种频率的波传播速度都是相同的。 5. 扩散现象 ...