微专题18 热学和光学实验
考向1 测量玻璃的折射率
(2023·广东卷)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
(1) 将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界．
(2) ①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出．用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置．
②移走玻璃砖．在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图甲所示．
甲
乙
③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2．PM的示数如图乙所示，d1为__ __ cm．测得d2为3.40 cm．
(3) 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n＝_ __．由测得的数据可得折射率n为_ __．(结果保留三位有效数字)
(4) 相对误差的计算式为δ＝×100%．为了减小d1、d2测量的相对误差，实验中激光在M点入射时应尽量使入射角__ __．
考向2 用双缝干涉实验测量光的波长
(2024·广东卷)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏．遮光筒不可调节，打开并调节__ __．使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮．取下光屏，装上单缝、双缝和测量头．调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到__ __．
一、热学实验
装置图 注意事项 考查热点
用油膜法估测油酸分子的大小 ①配制、计算：纯油酸1 mL中注入酒精，至__500__ mL线；求__每滴__油酸酒精溶液体积 V0 ②操作：痱子粉__均匀__撒在水面中心；用滴管将__一滴__油酸酒精溶液滴在水面上 ③描轮廓：油酸薄膜形状__稳定__后，复制到玻璃板上 ①考计算、估算：准确计算1滴油酸酒精溶液中__纯油酸__体积；正确估算油膜面积，估算分子大小 ②误差分析：痱子粉撒太多厚度__不均__，致油酸__散不开__等 ③考细节：再次实验时，要用酒精清__洗__，用脱脂棉__擦__，用清水__冲__
探究等温情况下气体压强与体积的关系 ①涂抹：减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变 ②缓慢：缓慢改变气体体积 ③记录：6～8组数据 ④作图：绘制p－图像，通过实验结果，分析得出结论 ①考装置：竖直 ②考操作：抹润滑油、装橡胶套 ③考读数：读取气柱长度 ④结论：如何得出结论
(2025·湛江一中模拟)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中：
(1) 所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积的上述溶液有n滴，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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中油酸薄膜的面积为S，则可求得油酸分子的直径为_ __(用V1、V2、V0、n、S表示)．
(2) 某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__ __．
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
(2025·深圳实验三模)(多选)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．用如图所示的装置探究气体的等温变化规律，下列哪些操作是必需的( )
A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B．测量空气柱的直径
C．读取压力表示数
D．读取空气柱的长度
(2025·湛江二模)如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”的实验装置．图中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是__ __(填“压强”、“体积”或“温度”)传感器．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是__ __．
A．移动活塞要缓慢
B．不能用手握住注射器封闭气体部分
C．在注射器内壁与活塞间涂上润滑油
二、光学实验
装置图 注意事项 考查热点
测量玻璃的折射率 ①准备：画aa′，取O点作法线MM′；画AO，插P1、P2两根大头针 ②插针：放玻璃砖，画bb′，观察，插P3、P4，注意：玻璃砖与白纸的__相对位置__不能改变 ③作折射线：由P3、P4的位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得到折射线段__OO′__ ①考操作：插P3要使P3挡住P1、P2的__像__，插P4要使P4挡住P1、P2的__像和P3__ ②考处理：连OO′，测θ1和θ2，据计算、__作图__或单位圆法即可求得折射率 ③考注意点：大头针间距离要稍__大__一些，θ1不宜太大或太__小__；手不能触摸__光学面__；也不能把玻璃砖界面__当尺子__画界线等
用双缝干涉实验测量光的波长 ①操作：调__共轴__，安装单缝和双缝，放滤光片，观察单色光的干涉条纹 ②测波长：使分划板中心刻线对齐第1和n条亮条纹的__中央__，记下此时手轮上的读数 ①考操作：调各器件的高度要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝__平行__、二者间距约为5～10 cm ②考读数：考测量头__读数__ ③考计算：会计算__相邻__条纹间距，根据公式求出波长
(2024·广东一模)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上．
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系xOy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图乙所示．
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y＜0的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P．
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L．
甲
乙
根据以上步骤，回答下列问题：
(1) 测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图甲所示，则d＝__ __cm．
(2) 步骤③中，没有激光射至挡板上y＜0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了_ __．
(3) 根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为n＝_ __，若测得PQ线段的长度L＝2.00 cm，计算可得玻璃砖的折射率为n＝__ __．(结果保留三位有效数字)
(2025·深圳实验中学三模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示．双缝间距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L．从目镜中看到的干涉图样如图乙所示，若A、B两条亮纹中央间距为x，则所测光的波长为λ＝____．(用所给物理量的字母表示)．使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示，其读数为__ __ mm．
甲
乙
丙
三、热学、光学实验研究
(2024·深圳二模)如图甲所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定．
甲
(1) 为了减小实验误差，下列做法中正确的是__ __．
A．压缩气体时需要缓慢进行
B．封闭气体的容器需要密封良好
C．需要测出封闭气体的质量
(2) 某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0 mL减到25.0 mL．实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机．得到的数据如下表所示：
序号 V(mL) ( mL－1) p(kPa) (kPa/mL) pV(kPa·mL)
1 45.0 0.022 104.7 2.326 7 4 711.5
2 40.0 0.025 117.6 2.940 0 4 704
3 35.0 0.029 132.5 3.785 7 4 637.5
4 30.0 0.033 153.1 5.103 3 4 593
5 25.0 0.040 180.7 7.228 0 4517.5
(3) 用计算机对数据进行直线拟合，作出p－图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：__ __．
(4) 某同学发现pV数值逐渐减小(如图乙所示)，请分析产生此现象的原因可能是：__ __．
乙
对非重要、简单或偶尔考、甚至几乎不考的实验题，要抓住核心主干要点、重要操作细节、数据处理方法及关键结论．
配套热练
题组练
题组一 热学实验
1．(2025·汕头一模)“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法中正确的是( )
A．将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是等效替代的物理思想
B．应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
C．向量筒中滴5滴溶液，测出5滴溶液的体积，算得1滴溶液的体积
D．待油膜形状稳定后，再在玻璃板上描出油膜的形状
2．(2025·佛山一中等四校第二次联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知滴入水中的油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为4.0×10－6 mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，所看到的图形如图所示．则该油膜的面积约为多少(保留两位有效数字)？由此可估算出油酸分子的直径约为多少(保留一位有效数字)
3．(2025·珠海第一次摸底)在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图甲所示．用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积．
甲
乙
(1) 实验中，为找到体积与压强的关系，__ __(填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积．
(2) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p－V图像如图乙所示，由图乙可猜测p与V可能__ __(填“成正比”、“成反比”或“不成比例”)．
(3) 实验完成后，某同学作出的图像如图丙所示(其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支)，造成这一现象的原因可能是( )
丙
A．操作实验时用手握住注射器
B．实验时环境温度降低了
C．注射器内气体向外泄漏
D．有外部气体进入注射器内
题组二 光学实验
4．(2025·珠海实验中学模拟预测)在“测量玻璃的折射率”实验中，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，请用图中提供的物理量的符号写出玻璃折射率的计算式n＝____．
5．(2025·广东省上进教育集团联考)某同学在图甲所示的光具座上组装双缝干涉装置，用以测量某单色光的波长．
甲
(1) 安装装置时，要摆放好各元件的位置，M、N两个光学元件依次为__ __、__ __．
(2) 已知该装置中双缝间距d＝0.3 mm，双缝到光屏的距离l＝1.2 m，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示．分划板中心刻线在图中A位置时，手轮上的示数为2.10 mm；然后同方向转动测量头，分划板中心刻线在B位置时，手轮上的示数为15.30 mm，则该单色光的波长为_ __m．
乙
题组三 热学、光学实验研究
6．(2024·安徽黄山二模)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小物同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N．
(1) 此后实验操作的正确排序为：_ __(用字母符号表示)．
描绘油膜轮廓 取油酸酒精溶液 撒粉 滴油酸酒精溶液
A B C D
(2) 把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜面积为S，估算出油酸分子的直径大小为____(用以上字母表示)．
(3) 小物同学的计算结果明显偏大，其原因可能是__ __．
A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B．痱子粉膜太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
D．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴
7．(2025·江苏宿迁期初)可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域．某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长：
甲
(1) 打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置．在光源和双缝之间还必须放置一个__ __(填“滤光片”或“单缝”)，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是__ __(填“相干”或“非相干”)光．
(2) 已知双缝之间的距离为0.6 mm，双缝到屏的距离为1.5 m，绿光的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128 mm，在B位置时读数如图丙所示，为__ __mm，则该绿光的波长为__ __ nm(计算结果保留三位有效数字)．
乙
丙
(3) 该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测定了红光、黄光的波长(红光625 nm、黄光570 nm)．下图中(a)(b)(c)是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图__ __(填“a”、“b”或“c”)．
(a) (b) (c)
增强练
一、非选择题
1．(2025·湛江一中三模)某兴趣小组用如图所示的方法来测玻璃的折射率，找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器．若激光垂直底面半径从O点射向玻璃砖，则光线沿着__ __射出；若将激光发生器向左移动，从M点垂直底面射向玻璃砖，光线将沿着如图所示的方向从N点射出，若想求此玻璃砖的折射率，需要进行以下操作：
(1) 测玻璃砖的半径：__ __．
(2) 入射角θ1的测量：__ __，折射角θ2的测量：__ __．
(3) 玻璃砖的折射率计算表达式：__ __．
(4) 将激光束继续向左移动到A点，刚好看不到出射光线，则临界角C即等于图中__ __．
2．(2024·东莞期末)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL．用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1 cm．试求：
(1) 油酸膜的面积是_ __ cm2．
(2) 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__ __ mL．
(3) 某次实验测得油膜面积为S，纯油酸的体积为 V，则油酸分子直径D＝_ __．(用题中给定的字母表示)
(4) 某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能的原因是由于下列选项中的__ __．
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴
3．(2025·肇庆广宁县调研模拟)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率：
甲
(1) 如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__ __(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．
(2) 在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是__ __．
乙
丙
(3) 该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率n＝____(用图中线段的字母表示)．
丁
(4) 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图丁中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比__ __(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比__ __(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
4．(2024·佛山顺德区二模)在“探究气体压强与体积关系”实验中，某兴趣小组设计如图甲实验装置．已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦．
甲
乙
(1) 用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长度为1 cm，注射器活塞的横截面积为S＝__ __ cm2．
(2) 取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0．
(3) 挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2＝_ __(请选用p0、g、S、m表示)．
(4) 在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3) ．
(5) 以沙桶的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制m－图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积V0＝____，实验时当地的大气压强p0＝ _(请选用a、b、g、S表示)．
5．(2025·云浮云城调研模拟测试一)某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线．
(1) 确定P3位置的方法正确的是__ __．
A．透过玻璃砖，使P3挡住P2的像
B．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧使P3挡住P4的位置
C．透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像
(2) 在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ2．
甲 乙 丙
(3) 经过多次测量作出sin θ1－sin θ2的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为__ __(计算结果保留三位有效数字)．
(4) 若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率__ __(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
(5) 该同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙中右边的插针应该是__ _．
A．P3、P6 B．P3、P8
C．P5、P6 D．P7、P8
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考向1 测量玻璃的折射率
(2023·广东卷)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
(1) 将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界．
(2) ①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出．用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置．
②移走玻璃砖．在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图甲所示．
甲
乙
③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2．PM的示数如图乙所示，d1为__2.25__ cm．测得d2为3.40 cm．
(3) 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式n＝____．由测得的数据可得折射率n为__1.51__．(结果保留三位有效数字)
(4) 相对误差的计算式为δ＝×100%．为了减小d1、d2测量的相对误差，实验中激光在M点入射时应尽量使入射角__较小__．
【解析】(2) ③题图乙所示刻度尺的读数为2.25 cm．
(3) 作出法线，入射光线、折射光线与法线的夹角如图所示．Mf长度为d，由几何关系可知 sin β＝，sin α＝，所以玻璃砖的折射率n＝＝＝≈1.51．
(4) 要使d1和d2测量的相对误差减小，d1和d2应适当大一点，所以入射角应当较小．
考向2 用双缝干涉实验测量光的波长
(2024·广东卷)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏．遮光筒不可调节，打开并调节__光源__．使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮．取下光屏，装上单缝、双缝和测量头．调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到__干涉条纹__．
【解析】在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上单缝、双缝和测量头，调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹．
一、热学实验
装置图 注意事项 考查热点
用油膜法估测油酸分子的大小 ①配制、计算：纯油酸1 mL中注入酒精，至__500__ mL线；求__每滴__油酸酒精溶液体积 V0 ②操作：痱子粉__均匀__撒在水面中心；用滴管将__一滴__油酸酒精溶液滴在水面上 ③描轮廓：油酸薄膜形状__稳定__后，复制到玻璃板上 ①考计算、估算：准确计算1滴油酸酒精溶液中__纯油酸__体积；正确估算油膜面积，估算分子大小 ②误差分析：痱子粉撒太多厚度__不均__，致油酸__散不开__等 ③考细节：再次实验时，要用酒精清__洗__，用脱脂棉__擦__，用清水__冲__
探究等温情况下气体压强与体积的关系 ①涂抹：减小摩擦、防止漏气，保证气体质量不变 ②缓慢：缓慢改变气体体积 ③记录：6～8组数据 ④作图：绘制p－图像，通过实验结果，分析得出结论 ①考装置：竖直 ②考操作：抹润滑油、装橡胶套 ③考读数：读取气柱长度 ④结论：如何得出结论
(2025·湛江一中模拟)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中：
(1) 所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积的上述溶液有n滴，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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中油酸薄膜的面积为S，则可求得油酸分子的直径为____(用V1、V2、V0、n、S表示)．
(2) 某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为__BC__．
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
【解析】(1) 由于所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，则溶液的浓度为x＝，用注射器和量筒测得体积为V0的上述溶液有n滴，则一滴溶液中纯油酸的体积为V＝x，油酸分子直径为d＝，联立解得d＝．
(2) 某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，根据d＝，油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积测量值偏大，则油酸分子直径测量值偏小，A错误；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，B正确；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏大，C正确；用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，导致油酸体积测量值偏小，则油酸分子直径测量值偏小，D错误．
(2025·深圳实验三模)(多选)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．用如图所示的装置探究气体的等温变化规律，下列哪些操作是必需的( ACD )
A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B．测量空气柱的直径
C．读取压力表示数
D．读取空气柱的长度
【解析】探究气体的等温变化规律时，缓慢移动柱塞是为了避免气体温度因快速压缩或膨胀而发生变化，确保实验满足等温条件，A正确；封闭气体的体积等于空气柱长度与空气柱横截面积的乘积，根据p1L1S＝p2L2S，可知等式两边可以约掉S，所以不需要测量空气柱的直径，B错误；实验中需记录封闭气体的压强值(通过压力表或传感器读取)，用于分析压强与体积的关系，C正确；空气柱长度与注射器横截面积的乘积即为气体体积，需通过刻度测量长度来计算体积，D正确．
(2025·湛江二模)如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”的实验装置．图中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是__压强__(填“压强”、“体积”或“温度”)传感器．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是__AB__．
A．移动活塞要缓慢
B．不能用手握住注射器封闭气体部分
C．在注射器内壁与活塞间涂上润滑油
【解析】压强传感器用来记录压强值，则图中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是压强传感器．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢，避免气体因快速压缩导致温度变化，不能用手握住注射器封闭气体部分，避免把手的热量传递进来产生温度变化；而在注射器内壁与活塞间涂上润滑油是密封问题，不属于保持温度不变的问题．故选AB．
二、光学实验
装置图 注意事项 考查热点
测量玻璃的折射率 ①准备：画aa′，取O点作法线MM′；画AO，插P1、P2两根大头针 ②插针：放玻璃砖，画bb′，观察，插P3、P4，注意：玻璃砖与白纸的__相对位置__不能改变 ③作折射线：由P3、P4的位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得到折射线段__OO′__ ①考操作：插P3要使P3挡住P1、P2的__像__，插P4要使P4挡住P1、P2的__像和P3__ ②考处理：连OO′，测θ1和θ2，据计算、__作图__或单位圆法即可求得折射率 ③考注意点：大头针间距离要稍__大__一些，θ1不宜太大或太__小__；手不能触摸__光学面__；也不能把玻璃砖界面__当尺子__画界线等
用双缝干涉实验测量光的波长 ①操作：调__共轴__，安装单缝和双缝，放滤光片，观察单色光的干涉条纹 ②测波长：使分划板中心刻线对齐第1和n条亮条纹的__中央__，记下此时手轮上的读数 ①考操作：调各器件的高度要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝__平行__、二者间距约为5～10 cm ②考读数：考测量头__读数__ ③考计算：会计算__相邻__条纹间距，根据公式求出波长
(2024·广东一模)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上．
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系xOy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图乙所示．
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y＜0的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P．
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L．
甲
乙
根据以上步骤，回答下列问题：
(1) 测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图甲所示，则d＝__6.43__cm．
(2) 步骤③中，没有激光射至挡板上y＜0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了__全反射__．
(3) 根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为n＝____，若测得PQ线段的长度L＝2.00 cm，计算可得玻璃砖的折射率为n＝__1.61__．(结果保留三位有效数字)
【解析】(1) 由图甲可知，玻璃砖的直径为d＝6.4 cm＋3×0.1 mm＝6.43 cm．
(2) 光束经玻璃砖折射后照在挡板上y＜0的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射．
(3) 当恰好发生全反射时，有n＝＝＝，代入数据可得n≈1.61．
(2025·深圳实验中学三模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示．双缝间距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L．从目镜中看到的干涉图样如图乙所示，若A、B两条亮纹中央间距为x，则所测光的波长为λ＝____．(用所给物理量的字母表示)．使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示，其读数为__9.20__ mm．
甲
乙
丙
【解析】从目镜中看到的干涉图样如图乙所示，若A、B两条亮纹中央间距为x，根据Δx＝λ，则所测光的波长为λ＝＝．此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示，其读数为d＝9 mm＋4×0.05 mm＝9.20 mm．
三、热学、光学实验研究
(2024·深圳二模)如图甲所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定．
甲
(1) 为了减小实验误差，下列做法中正确的是__AB__．
A．压缩气体时需要缓慢进行
B．封闭气体的容器需要密封良好
C．需要测出封闭气体的质量
(2) 某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0 mL减到25.0 mL．实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机．得到的数据如下表所示：
序号 V(mL) ( mL－1) p(kPa) (kPa/mL) pV(kPa·mL)
1 45.0 0.022 104.7 2.326 7 4 711.5
2 40.0 0.025 117.6 2.940 0 4 704
3 35.0 0.029 132.5 3.785 7 4 637.5
4 30.0 0.033 153.1 5.103 3 4 593
5 25.0 0.040 180.7 7.228 0 4517.5
(3) 用计算机对数据进行直线拟合，作出p－图像为一条过原点的直线，则可以得到的实验结论为：__对于一定质量的气体，温度恒定时，压强与体积成反比__．
(4) 某同学发现pV数值逐渐减小(如图乙所示)，请分析产生此现象的原因可能是：__实验过程中可能漏气了__．
乙
【解析】(1) 本实验的条件是温度不变、气体质量一定，所以压缩气体时需要缓慢进行，且注射器密封性要好，A、B正确；本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系，不需要测量气体的质量，C错误．
(3) 由图可知结论为：对于一定质量的气体，温度恒定时，压强与体积成反比．
(4) 根据理想气体状态方程 ＝C，常数C与气体质量有关，质量变小，pV乘积减小，则原因可能是实验过程中漏气了．
对非重要、简单或偶尔考、甚至几乎不考的实验题，要抓住核心主干要点、重要操作细节、数据处理方法及关键结论．
配套热练
题组练
题组一 热学实验
1．(2025·汕头一模)“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法中正确的是( D )
A．将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是等效替代的物理思想
B．应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
C．向量筒中滴5滴溶液，测出5滴溶液的体积，算得1滴溶液的体积
D．待油膜形状稳定后，再在玻璃板上描出油膜的形状
【解析】将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是理想模型的物理思想，A错误；实验时应先把痱子粉均匀地撒在水面上，再滴油酸酒精溶液，这样可以形成边界清晰的油膜，易于对油膜面积的测定，B错误；向量筒中滴5滴溶液，滴数太少，算得1滴油酸溶液体积时误差较大，C错误；待油酸薄膜形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，D正确．
2．(2025·佛山一中等四校第二次联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知滴入水中的油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为4.0×10－6 mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，所看到的图形如图所示．则该油膜的面积约为多少(保留两位有效数字)？由此可估算出油酸分子的直径约为多少(保留一位有效数字)
答案：87 cm2或88 cm2 5×10－10 m
【解析】根据“多余半格算一格，少于半格舍去”的规律，油膜面积S＝87×1.0×1.0 cm2＝87 cm2
根据V＝Sd，结合上述解得d＝5×10－10m．
3．(2025·珠海第一次摸底)在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图甲所示．用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积．
甲
乙
(1) 实验中，为找到体积与压强的关系，__不需要__(填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积．
(2) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p－V图像如图乙所示，由图乙可猜测p与V可能__成反比__(填“成正比”、“成反比”或“不成比例”)．
(3) 实验完成后，某同学作出的图像如图丙所示(其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支)，造成这一现象的原因可能是( BC )
丙
A．操作实验时用手握住注射器
B．实验时环境温度降低了
C．注射器内气体向外泄漏
D．有外部气体进入注射器内
【解析】(1) 实验中，为找到体积与压强的关系，不需要测空气柱的横截面积，只需要测量气柱的长度即可．
(2) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p－V图像如图乙所示，由图乙可猜测p与V可能成反比．
(3) 由图像可知，在同一体积下，实验测得的压强比理想值偏小，则根据pV＝CT可知原因可能是环境温度降低，也可能是注射器内气体向外泄漏，质量减小．故选BC．
题组二 光学实验
4．(2025·珠海实验中学模拟预测)在“测量玻璃的折射率”实验中，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，请用图中提供的物理量的符号写出玻璃折射率的计算式n＝____．
【解析】根据折射定律，折射率n＝＝＝．
5．(2025·广东省上进教育集团联考)某同学在图甲所示的光具座上组装双缝干涉装置，用以测量某单色光的波长．
甲
(1) 安装装置时，要摆放好各元件的位置，M、N两个光学元件依次为__单缝__、__双缝__．
(2) 已知该装置中双缝间距d＝0.3 mm，双缝到光屏的距离l＝1.2 m，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示．分划板中心刻线在图中A位置时，手轮上的示数为2.10 mm；然后同方向转动测量头，分划板中心刻线在B位置时，手轮上的示数为15.30 mm，则该单色光的波长为__6.6×10－7__m．
乙
【解析】(1) 器材从左到右的安装顺序为光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒，故填写单缝、双缝．
(2) 根据题意，相邻两亮条纹中心的间距Δx＝ m＝2.64×10－3 m，根据Δx＝λ，解得λ＝6.6×10－7 m．
题组三 热学、光学实验研究
6．(2024·安徽黄山二模)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小物同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N．
(1) 此后实验操作的正确排序为：__CBDA__(用字母符号表示)．
描绘油膜轮廓 取油酸酒精溶液 撒粉 滴油酸酒精溶液
A B C D
(2) 把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜面积为S，估算出油酸分子的直径大小为____(用以上字母表示)．
(3) 小物同学的计算结果明显偏大，其原因可能是__CD__．
A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B．痱子粉膜太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
D．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴
【解析】(1) “油膜法估测分子大小”实验中先把痱子粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为CBDA．
(2) 体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V＝，一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V0＝，所以油酸分子的直径大小为d＝＝．
(3) 油膜面积测量值偏大，由上式可知d的测量值偏小，A错误；痱子粉膜太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大，d的测量值偏小，B错误；未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，导致油膜面积测量值偏小，d的测量值偏大，C正确；求每滴的体积时，溶液有N滴时数成了(N－1)滴，则体积偏大，d的测量值偏大，D正确．
7．(2025·江苏宿迁期初)可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域．某同学想采用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长：
甲
(1) 打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置．在光源和双缝之间还必须放置一个__单缝__(填“滤光片”或“单缝”)，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是__相干__(填“相干”或“非相干”)光．
(2) 已知双缝之间的距离为0.6 mm，双缝到屏的距离为1.5 m，绿光的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128 mm，在B位置时读数如图丙所示，为__6.526__mm，则该绿光的波长为__540__ nm(计算结果保留三位有效数字)．
乙
丙
(3) 该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测定了红光、黄光的波长(红光625 nm、黄光570 nm)．下图中(a)(b)(c)是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图__c__(填“a”、“b”或“c”)．
(a) (b) (c)
【解析】(1) 在光源和双缝之间还必须放置一个单缝，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是相干．
(2) 在B位置时读数6.5 mm＋2.6×0.01 mm＝6.526 mm．
条纹间距为Δx＝ mm＝1.349 5 mm，由Δx＝λ解得该绿光的波长为
λ＝Δx＝×1.349 5×10－3 m＝5.398×10－7 m≈540 nm．
(3) 由波长关系λ红＞λ黄＞λ绿，则干涉图样条纹间距Δx红＞Δx黄＞Δx绿，所以绿光的条纹间距最小，则绿光产生的干涉图样是图c．
增强练
一、非选择题
1．(2025·湛江一中三模)某兴趣小组用如图所示的方法来测玻璃的折射率，找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器．若激光垂直底面半径从O点射向玻璃砖，则光线沿着__OO′方向__射出；若将激光发生器向左移动，从M点垂直底面射向玻璃砖，光线将沿着如图所示的方向从N点射出，若想求此玻璃砖的折射率，需要进行以下操作：
(1) 测玻璃砖的半径：__在白纸上描出O、N两点，并测出ON长__．
(2) 入射角θ1的测量：__连接ON，入射光线与ON的夹角为θ1__，折射角θ2的测量：__ON与出射光线的夹角为θ2__．
(3) 玻璃砖的折射率计算表达式：__n＝__．
(4) 将激光束继续向左移动到A点，刚好看不到出射光线，则临界角C即等于图中__∠ABO__．
【解析】当光线垂直底面射入时，传播方向不发生改变，故从O点垂直底面射向玻璃砖的光线将沿OO′方向射出．
(1) 记录出射点N，连接ON，ON长即为半径．
(2) 连接ON即为法线，入射光线与ON夹角为入射角θ1，出射光线与ON夹角为折射角θ2．
(3) 由折射率公式知n＝．
(4) 光线从A点入射时恰好发生全反射，即此时∠ABO等于临界角．
2．(2024·东莞期末)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL．用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1 cm．试求：
(1) 油酸膜的面积是__103__ cm2．
(2) 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__8.0×10－6__ mL．
(3) 某次实验测得油膜面积为S，纯油酸的体积为 V，则油酸分子直径D＝____．(用题中给定的字母表示)
(4) 某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能的原因是由于下列选项中的__AC__．
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴
【解析】(1) 这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数是103个，油膜的面积为S＝1 cm×1 cm×103＝103 cm2．
(2) 每滴溶液中含纯油酸的体积为V＝ mL＝8.0×10－6 mL．
(3) 油酸分子直径为D＝．
(4) 油酸未完全散开，实验时油酸面积偏小，故得到的分子直径将偏大，故A正确；如果含有大量的酒精，不会影响测量结果，因为酒精最终会溶于水，或者挥发掉，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子膜的面积将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴，可知每滴纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．
3．(2025·肇庆广宁县调研模拟)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率：
甲
(1) 如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__大__(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．
(2) 在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是__1.5__．
乙
丙
(3) 该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率n＝____(用图中线段的字母表示)．
丁
(4) 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图丁中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比__偏小__(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比__不变__(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
【解析】(1) 为了减小折射角的测量误差，应使折射光线适当长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量．
(2) 根据折射定律n＝，可知图像斜率的倒数等于n，即n＝＝＝1.5．
(3) 玻璃的折射率为n＝＝＝．
(4) 甲同学所作折射光线(虚线)与实际折射光线(实线)如图所示，此时所测折射角比实际折射角偏大，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小．虽然乙同学所用的是梯形玻璃砖，但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量，所以乙同学测得的折射率与真实值相比不变．
4．(2024·佛山顺德区二模)在“探究气体压强与体积关系”实验中，某兴趣小组设计如图甲实验装置．已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦．
甲
乙
(1) 用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长度为1 cm，注射器活塞的横截面积为S＝__10__ cm2．
(2) 取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0．
(3) 挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2＝__p0－__(请选用p0、g、S、m表示)．
(4) 在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3) ．
(5) 以沙桶的总质量m为纵轴，以为横轴，绘制m－图像，其图像如图乙所示，图中横轴截距为a，纵轴截距为b，可求得未悬挂沙桶时注射器内气体的体积V0＝____，实验时当地的大气压强p0＝____(请选用a、b、g、S表示)．
【解析】(1) 注射器活塞的横截面积为S＝＝ cm2＝10 cm2．
(3) 根据受力平衡可得p0S＝p2S＋mg，解得气体压强的表达式为p2＝p0－．
(5) 根据玻意耳定律可得p0V0＝p2V＝(p0－)V，整理可得m＝－·，结合m－图像可得 ＝＝b，解得V0＝，p0＝．
5．(2025·云浮云城调研模拟测试一)某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线．
(1) 确定P3位置的方法正确的是__C__．
A．透过玻璃砖，使P3挡住P2的像
B．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧使P3挡住P4的位置
C．透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像
(2) 在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ2．
甲 乙 丙
答案：见解析
(3) 经过多次测量作出sin θ1－sin θ2的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为__1.50__(计算结果保留三位有效数字)．
(4) 若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率__偏小__(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
(5) 该同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙中右边的插针应该是__C__．
A．P3、P6 B．P3、P8
C．P5、P6 D．P7、P8
【解析】(1) 确定P3位置的正确方法是：透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像．故选C．
(2) 光路图如图所示
(3) 根据n＝可知，sin θ1－sin θ2图像的斜率表示折射率，由题图乙可知玻璃砖的折射率为n＝1.50．
(4) 若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则P4P3的连线与bb′的交点偏右，测得的折射角θ2偏大，则根据n＝可知，测出来的折射率偏小．
(5) 光路图如图所示
根据光路图可知，经过P1P2的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏折，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在图中右边的插针应该是P5、P6．故选C．
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共67张PPT)
专题六
微专题18 热学和光学实验
物理实验
直面高考真题
考向1 测量玻璃的折射率
(2023·广东卷)某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
(1) 将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用大头针在白纸上标记玻璃砖的边界．
1
(2) ①激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射，到达ef面上的O点后反射到N点射出．用大头针在白纸上标记O点、M点和激光笔出光孔Q的位置．
②移走玻璃砖．在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点，如图甲所示．
甲
2.25
【解析】(2) ③题图乙所示刻度尺的读数为2.25 cm．
乙
③用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2．PM的示数如图乙所示，d1为_______ cm．测得d2为3.40 cm．
(3) 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表
达式n＝______．由测得的数据可得折射率n为______. (结果保留三位有效数字)
甲
乙
1.51
甲
较小
乙
【解析】(4) 要使d1和d2测量的相对误差减小，d1和d2应适当大一点，所以入射角应当较小．
考向2 用双缝干涉实验测量光的波长
(2024·广东卷)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏．遮光筒不可调节，打开并调节_______．
使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮．取下光屏，装上单缝、双缝和测量头．调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到____________．
2
光源
干涉条纹
【解析】在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中，在光具座上安装光源、遮光筒和光屏，遮光筒不可调节，打开并调节光源，使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮，取下光屏，装上单缝、双缝和测量头，调节测量头，并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹．
强化核心考点
一、热学实验
装置图 注意事项 考查热点
用油膜法估测油酸分子的大小
①配制、计算：纯油酸1 mL中注入酒精，至_______ mL线；求________油酸酒精溶液体积 V0
②操作：痱子粉________撒在水面中心；用滴管将________油酸酒精溶液滴在水面上
③描轮廓：油酸薄膜形状________后，复制到玻璃板上 ①考计算、估算：准确计算1滴油酸酒精溶液中_______ 体积；正确估算油膜面积，估算分子大小
②误差分析：痱子粉撒太多厚度_______，致油酸_____ ______等
③考细节：再次实验时，要用酒精清______，用脱脂棉______，用清水______
500
每滴
均匀
一滴
稳定
纯油酸
不均
散
不开
洗
擦
冲
装置图 注意事项 考查热点
探究等温情况下气体压强与体积的关系
①考装置：竖直
②考操作：抹润滑油、装橡胶套
③考读数：读取气柱长度
④结论：如何得出结论
(2025·湛江一中模拟)在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中：
1
(1) 所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积的上述溶液有n滴，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，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中油酸薄膜的面积为S，则
可求得油酸分子的直径为________(用V1、V2、V0、n、S表示).
(2) 某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为________．
A．油膜中含有大量未溶解的酒精
B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴
BC
(2025·深圳实验三模)(多选)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．用如图所示的装置探究气体的等温变化规律，下列哪些操作是必需的 ( )
A．调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉
B．测量空气柱的直径
C．读取压力表示数
D．读取空气柱的长度
2
ACD
【解析】探究气体的等温变化规律时，缓慢移动柱塞是为了避免气体温度因快速压缩或膨胀而发生变化，确保实验满足等温条件，A正确；封闭气体的体积等于空气柱长度与空气柱横截面积的乘积，根据p1L1S＝p2L2S，可知等式两边可以约掉S，所以不需要测量空气柱的直径，B错误；实验中需记录封闭气体的压强值(通过压力表或传感器读取)，用于分析压强与体积的关系，C正确；空气柱长度与注射器横截面积的乘积即为气体体积，需通过刻度测量长度来计算体积，D正确．
(2025·湛江二模)如图所示为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”的实验装置．图中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是_______(填“压强”、“体积”或“温度”)传感器．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______．
A．移动活塞要缓慢
B．不能用手握住注射器封闭气体部分
C．在注射器内壁与活塞间涂上润滑油
3
压强
AB
【解析】压强传感器用来记录压强值，则图中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是压强传感器．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢，避免气体因快速压缩导致温度变化，不能用手握住注射器封闭气体部分，避免把手的热量传递进来产生温度变化；而在注射器内壁与活塞间涂上润滑油是密封问题，不属于保持温度不变的问题．故选AB．
二、光学实验
装置图 注意事项 考查热点
测量玻璃的折射率
①准备：画aa′，取O点作法线MM′；画AO，插P1、P2两根大头针
②插针：放玻璃砖，画bb′，观察，插P3、P4，注意：玻璃砖与白纸的____________不能改变
③作折射线：由P3、P4的位置确定出射光线O′B及出射点O′，连接O、O′得到折射线段________ ①考操作：插P3要使P3挡住P1、P2的______，插P4要使P4挡住P1、P2的__________
②考处理：连OO′，测θ1和θ2，据计算、________或单位圆法即可求得折射率
③考注意点：大头针间距离要稍_____一些，θ1不宜太大或太____；手不能触摸________；也不能把玻璃砖界面_________画界线等
相对位置
OO′
像
像和P3
作图
大
小
光学面
当尺子
装置图 注意事项 考查热点
用双缝干涉实验测量光的波长
①操作：调________，安装单缝和双缝，放滤光片，观察单色光的干涉条纹
②测波长：使分划板中心刻线对齐第1和n条亮条纹的________，记下此时手轮上的读数 ①考操作：调各器件的高度要使光沿遮光筒轴线到达光屏，使单缝与双缝________、二者间距约为5～10 cm
②考读数：考测量头_______
③考计算：会计算________条纹间距，根据公式求出波长
共轴
中央
平行
读数
相邻
(2024·广东一模)某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上．
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系xOy的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图乙所示．
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上y＜0的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P．
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L．
4
甲
乙
根据以上步骤，回答下列问题：
(1) 测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图甲所示，则d＝________cm．
6.43
【解析】(1) 由图甲可知，玻璃砖的直径为d＝6.4 cm＋3×0.1 mm＝6.43 cm．
甲
(2) 步骤③中，没有激光射至挡板上y＜0区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了_________．
乙
全反射
【解析】(2) 光束经玻璃砖折射后照在挡板上y＜0的区域内，当入射角逐渐增大，折射光线消失的时候，就是光束在玻璃界面处发生了全反射．
(3) 根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率
的表达式为n＝______，若测得PQ线段的长度L＝2.00 cm，计算可得玻璃砖的折射率为n＝________．(结果保留三位有效数字)
甲
乙
1.61
(2025·深圳实验中学三模)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所示．双缝间距为d，毛玻璃光屏与双缝间的距离为L．从目镜中看到的干涉图样如图乙所示，若A、B两
条亮纹中央间距为x，则所测光的波长为λ＝______．(用所给物理量的字母表示). 使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心，此时游标卡尺上的示数情况如图丙所示，其读数为________ mm．
5
甲
乙
丙
突破关键问题
三、热学、光学实验研究
(2024·深圳二模)如图甲所示为“探究气体等温变化规律”的实验装置，用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积的关系．实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器壁上的刻度直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定．
(1) 为了减小实验误差，下列做法中正确
的是_______．
A．压缩气体时需要缓慢进行
B．封闭气体的容器需要密封良好
C．需要测出封闭气体的质量
AB
6
甲
【解析】(1) 本实验的条件是温度不变、气体质量一定，所以压缩气体时需要缓慢进行，且注射器密封性要好，A、B正确；本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系，不需要测量气体的质量，C错误．
(2) 某同学在做本实验时，按实验要求组装好实验装置，推动活塞使注射器内空气柱从初始体积45.0 mL减到25.0 mL．实验过程中，读取五组数据，气体体积直接从注射器的刻度读出并输入计算机．得到的数据如下表所示：
序号 V(mL) p(kPa) pV(kPa·mL)
1 45.0 0.022 104.7 2.326 7 4 711.5
2 40.0 0.025 117.6 2.940 0 4 704
3 35.0 0.029 132.5 3.785 7 4 637.5
4 30.0 0.033 153.1 5.103 3 4 593
5 25.0 0.040 180.7 7.228 0 4517.5
对于一定质量的气体，温度恒定时，压强与体积成反比
【解析】(3) 由图可知结论为：对于一定质量的气体，温度恒定时，压强与体积成反比．
(4) 某同学发现pV数值逐渐减小(如图乙所示)，请分析产生此现象的原因可能是：________________________．
乙
实验过程中可能漏气了
对非重要、简单或偶尔考、甚至几乎不考的实验题，要抓住核心主干要点、重要操作细节、数据处理方法及关键结论．
热练
题组一 热学实验
1．(2025·汕头一模)“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，下列说法中正确的是 ( )
A．将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是等效替代的物理思想
B．应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
C．向量筒中滴5滴溶液，测出5滴溶液的体积，算得1滴溶液的体积
D．待油膜形状稳定后，再在玻璃板上描出油膜的形状
D
【解析】将油酸分子看成球形且紧密排列，体现的是理想模型的物理思想，A错误；实验时应先把痱子粉均匀地撒在水面上，再滴油酸酒精溶液，这样可以形成边界清晰的油膜，易于对油膜面积的测定，B错误；向量筒中滴5滴溶液，滴数太少，算得1滴油酸溶液体积时误差较大，C错误；待油酸薄膜形状稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，D正确．
2．(2025·佛山一中等四校第二次联考)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知滴入水中的油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为4.0×10－6 mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，所看到的图形如图所示．则该油膜的面积约为多少(保留两位有效数字)？由此可估算出油酸分子的直径约为多少(保留一位有效数字)
答案：87 cm2或88 cm2 5×10－10 m
【解析】根据“多余半格算一格，少于半格舍去”的规律，油膜面积S＝87× 1.0×1.0 cm2＝87 cm2
根据V＝Sd，结合上述解得d＝5×10－10m．
3．(2025·珠海第一次摸底)在“探究气体等温变化的规律”实验中，实验装置如图甲所示．用注射器封闭一定质量的空气，连接到气体压强传感器上，用传感器测量封闭气体的压强，用注射器刻度读出气体体积．
甲
(1) 实验中，为找到体积与压强的关系，__________(填“需要”或“不需要”)测空气柱的横截面积．
不需要
【解析】(1) 实验中，为找到体积与压强的关系，不需要测空气柱的横截面积，只需要测量气柱的长度即可．
(2) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p－V图像如图乙所示，由图乙可猜测p与V可能__________(填“成正比”、“成反比”或“不成比例”)．
乙
成反比
【解析】(2) 多次改变封闭气体的体积，测量出不同体积时气体的压强，用电脑记录下来，并生成p－V图像如图乙所示，由图乙可猜测p与V可能成反比．
(3) 实验完成后，某同学作出的图像如图丙所示(其中实线为实验所得，虚线为参考双曲线的一支)，造成这一现象的原因可能是 ( )
A．操作实验时用手握住注射器
B．实验时环境温度降低了
C．注射器内气体向外泄漏
D．有外部气体进入注射器内
BC
【解析】(3) 由图像可知，在同一体积下，实验测得的压强比理想值偏小，则根据pV＝CT可知原因可能是环境温度降低，也可能是注射器内气体向外泄漏，质量减小．故选BC．
丙
题组二 光学实验
4．(2025·珠海实验中学模拟预测)在“测量玻璃的折射率”实验中，所用的玻璃砖两面平行，正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示，请用图中提供的物理量的符号写
出玻璃折射率的计算式n＝________．
5．(2025·广东省上进教育集团联考)某同学在图甲所示的光具座上组装双缝干涉装置，用以测量某单色光的波长．
甲
(1) 安装装置时，要摆放好各元件的位置，M、N两个光学元件依次为________、________．
单缝
双缝
【解析】(1) 器材从左到右的安装顺序为光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒，故填写单缝、双缝．
(2) 已知该装置中双缝间距d＝0.3 mm，双缝到光屏的距离l＝1.2 m，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示．分划板中心刻线在图中A位置时，手轮上的示数为2.10 mm；然后同方向转动测量头，分划板中心刻线在B位置时，手轮上的示数为15.30 mm，则该单色光的波长为____________m．
6.6×10－7
乙
题组三 热学、光学实验研究
6．(2024·安徽黄山二模)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，小物同学用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，用注射器取体积为C的油酸酒精溶液，再把它一滴一滴地全部滴入烧杯，滴数为N．
(1) 此后实验操作的正确排序为：__________(用字母符号表示)．
CBDA
【解析】(1) “油膜法估测分子大小”实验中先把痱子粉均匀撒到水面上，再用注射器取一定的溶液，然后滴到水中，再盖上玻璃盖，用笔在玻璃上描出油酸的轮廓，把坐标纸铺在玻璃上，故顺序为CBDA．
(2) 把1滴该溶液滴入浅盘里，稳定后测得油酸膜面积为S，估算出油酸分子的直径大小为______(用以上字母表示)．
(3) 小物同学的计算结果明显偏大，其原因可能是_______．
A．计算油膜面积时所有不足一格的方格全部按满格计数
B．痱子粉膜太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大
C．未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓
D．用注射器测得1 mL溶液有N滴时数成了(N－1)滴
CD
【解析】(3) 油膜面积测量值偏大，由上式可知d的测量值偏小，A错误；痱子粉膜太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大，d的测量值偏小，B错误；未等痱子粉完全散开，就在玻璃片上描绘了油膜轮廓，导致油膜面积测量值偏小，d的测量值偏大，C正确；求每滴的体积时，溶液有N滴时数成了(N－1)滴，则体积偏大，d的测量值偏大，D正确．
7．(2025·江苏宿迁期初)可发出红、黄、绿三色光的多层警示灯，被广泛应用于数控机床、电子机械自动化生产线等工业领域．某同学想采
用如图甲所示的实验装置测定三种色光的波长：
(1) 打开多层示警灯的绿光灯，将遮光筒对准光源放置．在光源和双缝之间还必须放置一个________(填“滤光片”或“单缝”)，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是________(填“相干”或“非相干”)光．
甲
单缝
【解析】(1) 在光源和双缝之间还必须放置一个单缝，其目的是为了保证经双缝得到的两列光是相干．
相干
(2) 已知双缝之间的距离为0.6 mm，双缝到屏的距离为1.5 m，绿光的干涉图样如图乙所示，分划板中心刻度线在A位置时螺旋测微器的读数为1.128 mm，在B位置时读数如图丙所示，为________mm，则该绿光的波长为_______ nm(计算结果保留三位有效数字)．
6.526
乙
丙
540
(3) 该同学又进行了几组实验，通过照相底片记录了干涉图样，分别测定了红光、黄光的波长(红光625 nm、黄光570 nm)．下图中(a)(b)(c)是实验中记录下的三种色光的干涉图样，但被不小心弄混了，经判断绿光产生的干涉图样是图______(填“a”、“b”或“c”)．
c
【解析】(3) 由波长关系λ红＞λ黄＞λ绿，则干涉图样条纹间距Δx红＞Δx黄＞Δx绿，所以绿光的条纹间距最小，则绿光产生的干涉图样是图c．
一、非选择题
1．(2025·湛江一中三模)某兴趣小组用如图所示的方法来测玻璃的折射率，找来一切面为半球的透明玻璃砖和激光发生器．若激光垂直底面半径从O点射向玻璃砖，则光线沿着____________射出；若将激光发生器向左移动，从M点垂直底面射向玻璃砖，光线将沿着如图所示的方向从N点射出，若想求此玻璃砖的折射率，需要进行以下操作：
OO′方向
【解析】当光线垂直底面射入时，传播方向不发生改变，故从O点垂直底面射向玻璃砖的光线将沿OO′方向射出．
(1) 测玻璃砖的半径：______________________________ __________．
在白纸上描出O、N两点，并测出ON长
【解析】(1) 记录出射点N，连接ON，ON长即为半径．
(2) 入射角θ1的测量：____________________________________，折射角θ2的测量：___________________________．
连接ON，入射光线与ON的夹角为θ1
ON与出射光线的夹角为θ2
【解析】(2) 连接ON即为法线，入射光线与ON夹角为入射角θ1，出射光线与ON夹角为折射角θ2．
(3) 玻璃砖的折射率计算表达式：__________．
(4) 将激光束继续向左移动到A点，刚好看不到出射光线，则临界角C即等于图中____________．
∠ABO
【解析】(4) 光线从A点入射时恰好发生全反射，即此时∠ABO等于临界角．
2．(2024·东莞期末)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL．用注射器测得1 mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1 cm．试求：
(1) 油酸膜的面积是_______ cm2．
103
【解析】(1) 这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数是103个，油膜的面积为S＝1 cm×1 cm×103＝103 cm2．
(2) 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______________ mL．
8.0×10－6
(3) 某次实验测得油膜面积为S，纯油酸的体积为V，则油酸分子直径D＝______．(用题中给定的字母表示)
(4) 某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能的原因是由于下列选项中的________．
A．油酸未完全散开
B．油酸中含有大量的酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴
AC
【解析】(4) 油酸未完全散开，实验时油酸面积偏小，故得到的分子直径将偏大，故A正确；如果含有大量的酒精，不会影响测量结果，因为酒精最终会溶于水，或者挥发掉，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子膜的面积将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；求每滴体积时，1 mL的溶液的滴数误多记了10滴，可知每滴纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．
3．(2025·肇庆广宁县调研模拟)如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率：
(1) 如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．
大
【解析】(1) 为了减小折射角的测量误差，应使折射光线适当长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量．
甲
(2) 在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_______．
1.5
乙
(3) 该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO′的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率n
＝______(用图中线段的字母表示)．
丙
(4) 在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图丁中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖．他们的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图．则甲同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；乙同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
偏小
丁
不变
【解析】(4) 甲同学所作折射光线(虚线)与实际折射光线(实线)如图所示，此时所测折射角比实际折射角偏大，所以甲同学测得的折射率与真实值相比偏小．虽然乙同学所用的是梯形玻璃砖，但在操作正确的情况下不影响入射角和折射角的测量，所以乙同学测得的折射率与真实值相比不变．
4．(2024·佛山顺德区二模)在“探究气体压强与体积关系”实验中，某兴趣小组设计如图甲实验装置．已知重力加速度为g，注射器气密性和导热良好且外界环境温度保持不变，不计一切摩擦．
甲
(1) 用刻度尺测得注射器刻度上40 mL到50 mL的长
度为1 cm，注射器活塞的横截面积为S＝_____ cm2．
(2) 取下沙桶，向右拉动活塞一段距离后，用橡胶套堵住注射孔，此时的气体压强为大气压p0．
10
(3) 挂上沙桶，稳定后，测出此时的气体体积V和
沙桶的总质量m，则气体压强的表达式p2＝__________ (请选用p0、g、S、m表示)．
(4) 在沙桶内适量添加沙子，重复步骤(3) ．
甲
乙
5．(2025·云浮云城调研模拟测试一)某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3和P4大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线．
(1) 确定P3位置的方法正确的是______．
A．透过玻璃砖，使P3挡住P2的像
B．先插上P4大头针，在靠近玻璃砖一侧使P3挡住P4的位置
C．透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像
C
【解析】(1) 确定P3位置的正确方法是：透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像．故选C．
甲
(2) 在图甲中作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并画出玻璃砖中光线的折射角θ2．
答案：见解析
甲
【解析】(2) 光路图如图所示
(3) 经过多次测量作出sin θ1－sin θ2的图像如图乙所示，则玻璃砖的折射率为________(计算结果保留三位有效数字)．
乙
1.50
(4) 若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)．
乙
偏小
(5) 该同学突发奇想用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙中右边的插针应该是______．
A．P3、P6 B．P3、P8
C．P5、P6 D．P7、P8
丙
C
【解析】(5) 光路图如图所示
根据光路图可知，经过P1P2的光线经两块玻璃砖的分界处向下偏折，然后射入右侧玻璃砖后平行射出，所以在图中右边的插针应该是P5、P6．故选C．
