2025年高考物理答题技巧与答题模板(全国通用)模板16热学和光学实验(四大题型)(学生版+解析).docxVIP

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模板16热学和光学实验（四大题型）

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题型01用油膜法估测油酸分子的大小

题型02探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

题型03测量玻璃的折射率题型04用双缝干涉测量光的波长

题型01用油膜法估测油酸分子的大小

根据实验原理，设计实验，正确处理实验数据，得出实验结论。实验考查的内容为：体积的测量、面积的测量、分子直径的测量、分子个数的计算等。

一、必备基础知识

1、实验原理

利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，用D＝eq\f(V,S)计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径，如下图。

把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一层油膜，油膜是由单层油酸分子（C17H33COOH）中的烃基C17H33-组成的。尽管油酸分子有着复杂的结构和形状，分子间也存在着间隙，但在估测其大小时，可以把它简化为球形处理，并认为它们紧密排布。

2、实验器材

量筒、注射器、浅盘、油酸酒精溶液、玻璃板、坐标纸、痱子粉或滑石粉、细彩笔、水。

3、实验操作

配制油酸酒精溶液，取纯油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到500mL刻度线为止。

用注射器将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n。根据V0＝eq\f(Vn,n)算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。

向浅盘里倒入约2cm深的水，并将痱子粉或滑石粉均匀地撒在水面上。

用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，油酸立即在水面散开，形成一块油膜。油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出它的轮廓。

待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。

将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个)。

根据溶液的比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式D＝eq\f(V,S)算出薄膜的厚度D，即为分子直径。

重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，求平均值，即为油酸分子直径的大小。

4、误差分析

纯油酸体积的计算引起误差。

对油膜形状画线时带来误差。

数格子法本身是一种估算的方法，从而会带来误差。

5、物理量的测量

对“V”的测量

①配制一定浓度的油酸酒精溶液，设其浓度为n；

②用注射器吸取一段油酸酒精溶液，读出它的体积为V0；

③再把它一滴滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数N；

④则一滴油酸酒精溶液中，纯油酸的体积V＝eq\f(V0,N)n。

对“S”的测量

①浅盘里盛水，把适量的爽身粉均匀撒在水面上；

②用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，将带方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状；

③数出轮廓范围内正方形的个数n0，不足半个的舍去，多于半个的算一个；

④用正方形的个数乘单个正方形的面积S0(即n0S0)计算出油膜的面积S。

6、误差分析

①油酸酒精溶液配制后不要长时间放置，以免浓度改变，产生较大的实验误差。

②实验前应注意，浅盘应清洗干净，否则难以形成油膜。

③痱子粉的用量不要太多，否则不易成功。撒完痱子粉后，浅盘中的水面应保持平衡，痱子粉应均匀浮在水面上。

④向水面滴一滴油酸酒精溶液.滴油酸酒精溶液的滴管口应在离水面1cm之内，否则油膜难以形成。

⑤要待油膜形状稳定后，再画轮廓。

⑥运用数格子法测油膜面积大于半格的算一格，小于半格的舍去这种方法所取方格的单位越小，计算的面积误差越小。

⑦本实验只要求估算分子大小，实验结果数量级符合要求即可。

（2024·河北邯郸·模拟预测）做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。

(1)下列实验步骤的正确顺序是__________（填写实验步骤前的序号）。

A．往边长约为的浅盘里倒入约深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上

B．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定

C．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小

D．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积

E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上

(2)实验中，体积为的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，用注射器和量筒测得滴上述溶液的体积为，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到