【物理】2020届一轮复习人教版第十四章第5讲3－2、3－4、3－5实验学案

【物理】2020届一轮复习人教版第十四章第5讲3－2、3－4、3－5实验学案

第5讲　3－2、3－4、3－5实验 实验11：探究电磁感应的产生条件 一、实验原理 改变闭合回路中的磁通量，闭合回路中就可以产生感应电流，感应电流的有无可以通过连在电路中的电流表指针是否偏转来判定.‎ 二、实验器材 蹄形磁铁、条形磁铁、导体棒、线圈(正、副各一个)、灵敏电流计、直流电源、滑动变阻器、导线、开关.‎ 三、实验过程 ‎1.观察导体棒在磁场中是否产生感应电流：如图1所示，导体棒静止、左右平动、前后运动、上下运动，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象.‎ 图1‎ ‎2.观察条形磁铁在线圈中运动是否产生感应电流：如图2所示，N、S极分别向线圈中插入、静止、拔出，观察电流表指针是否偏转，记录实验现象.‎ 图2‎ ‎3.模仿法拉第的实验：如图3所示，观察开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合滑动变阻器滑片不动、开关闭合滑动变阻器滑片迅速移动时，电流表指针是否偏转，记录实验现象.‎ 图3‎ 例1　如图4所示是研究电磁感应现象的实验所需的器材，用实线代替导线将带有铁芯的小螺线管A、电源、滑动变阻器和开关连接成回路Ⅰ，将灵敏电流计和大螺线管B连接成回路Ⅱ.并列举出实验中改变回路Ⅱ的磁通量，使回路Ⅱ产生感应电流的三种方式：‎ 图4‎ ‎(1)________________________________________________________________________；‎ ‎(2)________________________________________________________________________；‎ ‎(3)________________________________________________________________________.‎ 答案　实物连接见解析图 ‎(1)开关闭合(或断开)瞬间 ‎(2)将小螺线管A插入大螺线管B瞬间(或从大螺线管B中取出瞬间)‎ ‎(3)将小螺线管A插入大螺线管B中后移动滑动变阻器的滑片 解析　小螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；大螺线管B与灵敏电流计组成一个闭合回路，如图所示.小螺线管A放在大螺线管B内，当小螺线管A中的电流发生变化时，大螺线管B中的磁场也发生变化，进而使通过大螺线管B的磁通量发生变化，大螺线管B与灵敏电流计组成的闭合回路中就产生了感应电流，所以采取的方式只要能够改变A中的电流就可以了.‎ 变式1　在“探究感应电流的产生条件”的实验中，某同学的电路连线如图5所示，老师指出图中标示的1、2、3、4、5、6六根连线中有两处错误，若要求实验现象尽可能明显，则错误的连线是______与______(选填“1”、“2”、“3”、“4”、“5”或“6”)‎ 图5‎ 答案　2　3‎ 解析　探究电磁感应现象的实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，则错误的连线是2与3.‎ 实验12：探究感应电流方向的规律 一、实验原理 ‎　楞次定律.‎ 二、实验器材 条形磁铁、灵敏电流计、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向的关系).‎ 三、实验过程 ‎1.按图6连接电路，闭合开关，记录G中流入的电流方向与指针偏转方向的关系.‎ ‎2.记下线圈绕向，将线圈与灵敏电流计连接成闭合电路.‎ ‎3.把条形磁铁N极(S极)向下插入线圈中，并从线圈中拔出，每次记录电流计中指针偏转方向，并确定电流方向，从而确定磁场方向.‎ 图6‎ ‎4.总结，得出结论.‎ 例2　(2017·浙江4月选考·21(2))用如图7所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落.当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从__________(选填“a到b”或“b到a”).在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图象应该是________.‎ 图7‎ 答案　b到a　A 解析　根据楞次定律可知，流过线圈的感应电流方向从b到a，在磁体穿过整个线圈的过程中，进入时电流方向与离开时电流方向相反，排除C选项.由于离开时速度比进入时速度大，即切割磁感线产生的感应电流大，故选项A正确，选项B、D错误.‎ 变式2　(2018·书生中学月考)在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图8甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合S1时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央.然后按图乙所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和S2串联成另一个闭合回路.‎ 图8‎ ‎(1)S2闭合后，将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中，电流表的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)‎ ‎(2)线圈A放在B中不动时，指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)‎ ‎(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)‎ 答案　(1)向右　(2)不　(3)向右 解析　(1)线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，线圈B中磁通量变大，感应电流的磁场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；‎ ‎(2)线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；‎ ‎(3)线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，线圈B中磁通量变大，感应电流的磁场方向向下，电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转.‎ 变式3　如图9甲所示，开关S闭合后电流表指针由中央向左偏，当把一个线圈A和这个电流表串联起来后(如图乙)，将一个条形磁铁B插入或拔出线圈时，线圈中会产生感应电流，经观察发现，电流表指针由中央位置向右偏，这说明________.‎ 图9‎ A.如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在远离线圈 B.如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在远离线圈 C.如果磁铁的下端是N极，则磁铁正在靠近线圈 D.如果磁铁的下端是S极，则磁铁正在靠近线圈 答案　AD 变式4　小李同学在用实验探究电磁感应现象中感应电流方向所遵循的规律时，准备了下列器材：多匝线圈、磁电式演示电表、条形磁铁、导线若干.‎ ‎(1)该同学把两只相同的磁电式演示电表用导线连接起来，然后抽去刻度面板，用手指迅速轻拨其中一只表的指针，同时观察另一只电表的指针，图10甲中与事实相符的是________(选填“a”和“b”).‎ 图10‎ ‎(2)该同学将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图乙所示的实验电路，当闭合、断开开关的瞬间，电流表的指针都没有偏转，其原因____________.‎ A.电流表正负极接反了 B.电流表接错了，应该接在蓄电池所在回路上 C.蓄电池的正负极接反了 D.开关接错了，应该接在B线圈所在回路上 答案　(1)b　(2)D 解析　(1)由于两磁电式演示电表电流方向相同，而其中一个是发电，用右手定则判断，另一个是受安培力而偏转，用左手定则判定，两者指针偏转方向相反，故填b.(2)由于A线圈回路没有电源，所以不会发生电磁感应.‎ 实验13：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 一、实验原理 原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在输出电压.本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈两端的电压与匝数的关系.‎ 二、实验器材 两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、学生电源(低压交流电源)、开关、可拆变压器、导线若干.‎ 三、实验过程 ‎1.按如图11所示连接好电路图，将两个多用电表调到交流电压挡，并记录两个线圈的匝数.‎ 图11‎ ‎2.打开学生电源，读出电压值，并记录在表格中.‎ ‎3.保持匝数不变多次改变输入电压，记录下每次的两个电压值.‎ ‎4.保持电压、原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值.‎ ‎5.数据记录与处理 次序 n1(匝)‎ n2(匝)‎ n1∶n2‎ U1(V)‎ U2(V)‎ U1∶U2‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 四、注意事项 ‎1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作.‎ ‎2.为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，不能用手接触裸露的导线和接线柱.‎ ‎3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量.‎ 例3　(2017·浙江4月选考·21(1))为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，必须要选用的是________.‎ A.有闭合铁芯的原、副线圈 B.无铁芯的原、副线圈 C.交流电源 D.直流电源 E.多用电表(交流电压挡)‎ F.多用电表(交流电流挡)‎ 用匝数na＝60匝和nb＝120匝的变压器，实验测量数据如下表 Ua/V ‎1.80‎ ‎2.80‎ ‎3.80‎ ‎4.90‎ Ub/V ‎4.00‎ ‎6.01‎ ‎8.02‎ ‎9.98‎ 根据测量数据可判断连接电源的线圈是____________(选填na或nb)‎ 答案　ACE　nb 解析　为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，故选用多用电表的交流电压挡.为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原、副线圈.由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即nb为输入端，na为输出端.‎ 变式5　在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，操作步骤如下：‎ ‎①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；‎ ‎②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；‎ ‎③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；‎ ‎④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.‎ ‎(1)以上操作的合理顺序是________(只填步骤前数字序号)；‎ ‎(2)如图12所示，在实验中，两线圈的匝数n1＝1 600，n2＝400，当将n1做原线圈时，U1＝16 V，副线圈两端电压U2＝4 V；原线圈与副线圈对调后，当U1′＝8 V时，U2′＝32 V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是________.‎ 图12‎ 答案　(1)①③②④　(2) ＝ 解析　(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别 测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.故合理的顺序是①③②④.‎ ‎(2) 两线圈的匝数n1＝1 600，n2＝400，当将n1做原线圈时，U1＝16 V，副线圈两端电压U2＝4 V；当原线圈与副线圈对调后，U1′＝8 V时，U2′＝32 V，此时U2′为原线圈的电压，而U1′为副线圈的电压；‎ 由以上数据可得： ＝.‎ 变式6　(2018·慈溪市期末)在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中：‎ ‎(1)若多用电表的选择开关及学生低压电源的面板如图13所示，则多用电表的选择开关转到的位置和变压器原线圈应连接到学生低压电源的哪两个接线柱________.‎ A.转到位置a，接左边两个接线柱(标有“＋”“－”)‎ B.转到位置b，接左边两个接线柱(标有“＋”“－”)‎ C.转到位置a，接右边两个接线柱(标有“～”)‎ D.转到位置b，接右边两个接线柱(标有“～”)‎ 图13‎ ‎(2)如图14实验中，下列说法正确的是________.‎ 图14‎ A.实验用控制变量法，用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈 B.测量原、副线圈的电压，可用多用电表中的直流电压表 C.原线圈接0、4接线柱，副线圈接0、8接线柱，副线圈电压约为原线圈电压的2倍 D.若没有铁芯，变压器的输入电压与输出电压之比还是等于原、副线圈匝数之比 答案　(1)D　(2)AC 实验14：探究单摆周期与摆长的关系 一、实验原理 单摆在偏角θ<5°时，摆球的运动可看做简谐运动，用累积法测出n次全振动的时间t，则算得T＝，同时量得摆线长l′和小球直径d，则单摆的摆长l＝l′＋，然后用图象法寻找周期T与摆长l的定量关系.‎ 二、实验装置图及器材 带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约1米)、停表、毫米刻度尺和游标卡尺.‎ 三、实验步骤 ‎1.让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆.‎ ‎2.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处作上标记，如图15所示.‎ 图15‎ ‎3.用毫米刻度尺量出摆线长度l′，用游标卡尺测出摆球的直径，即得出金属小球半径r，计算出摆长l＝l′＋r.‎ ‎4.把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°)，然后放开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成30～50次全振动所用的时间t，计算出金属小球完成一次全振动所用时间，这个时间就是单摆的振动周期，即T＝(N为全振动的次数)，反复测3次，再计算出周期的平均值＝.‎ ‎5.根据单摆振动周期公式T＝2π计算重力加速度g＝.‎ ‎6.改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值，该平均值即为测得的重力加速度值.‎ ‎7.将测得的重力加速度值与当地重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因.‎ 四、数据处理 处理数据有两种方法：‎ ‎(1)公式法：测出30次或50次全振动的时间t，利用T＝求出周期；不改变摆长，反复测量三次，算出三次测得的周期的平均值，然后代入公式g＝求重力加速度.‎ ‎(2)图象法：‎ 图16‎ 由单摆周期公式不难推出：l＝T2，因此，分别测出一系列摆长l对应的周期T，作l－T2图象，图象应是一条通过原点的直线，如图16所示，求出图线的斜率k＝，即可利用g＝4π2k求得重力加速度的值.‎ 五、注意事项 ‎1.选择材料时摆线应选择细而不易伸长的线，比如用单根尼龙线、胡琴丝弦或蜡线等，长度一般不应短于1 m.小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm.‎ ‎2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象.‎ ‎3.摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°.‎ ‎4.摆动时，要使之保持在同一个运动平面内，不要形成圆锥摆.‎ ‎5.计算单摆的振动次数时，应以摆球通过平衡位置时开始计时，以摆球从同一方向通过平衡位置时进行计数，且在数“零”的同时按下停表，开始计时计数.‎ 例4　(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，小鑫同学用如图17甲、乙所示的装置进行实验，两图是从不同角度对该装置拍摄所得的效果图，甲图为摆球静止在平衡位置的情景，乙图为摆球振动过程中某一时刻的情景.请指出该同学的实验装置或实验操作中不当之处：______________________(写出一点即可).‎ 图17‎ ‎(2)在该实验中，正确测得单摆的摆线长为L，振动的周期为T，摆球直径为d，可由g＝________计算出当地的重力加速度值.‎ ‎(3)在下列所给的器材中，选出本实验不需要的器材(填写器材前的编号即可)________.‎ A.带夹子的铁架台 B.打点计时器 C.带小孔的实心铁球 D.停表 E.长约1 m的细线 F.规格完全相同的橡皮条 G.带毫米刻度的米尺 H.天平 答案　(1)摆线绕在铁杆上导致悬挂不固定、摆角太大、摆线太短(写出一点即可)‎ ‎(2)　(3)BFH 解析　(1)由题图知，题中实验操作时摆线未夹紧在铁夹中，导致悬挂不固定，且摆角太大、摆线太短；(2)由单摆的周期公式T＝2π知，g＝；(3)本实验利用停表测时间，不需要打点计时器，需要长约1 m的不可伸长的细线，不需要橡皮条，不需要天平测质量.故不需要的器材为B、F、H.‎ 变式7　(2018·温州市十五校联合体期末)用单摆测定重力加速度的实验装置如图18所示.关于该实验，有下列步骤：‎ 图18‎ ‎(1)测单摆周期时，为减小测量误差，应________.‎ A.以平衡位置作为计时起点 B.以最大位移处作为计时起点 C.可以以任意位置作为计时起点 ‎(2)测出摆线长L，小球直径d，及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝__________.(用L、d、n、t表示)‎ ‎(3)如图19所示，用游标卡尺测得小球的直径为________ mm.‎ 图19‎ ‎(4)某同学在实验时忘了测量小球直径，但是改变摆线长度做了多次测量，得到多组T与L的实验数据，根据这些数据，该同学能否求得当地的重力加速度？________.(填“能”或“‎ 不能”)‎ 答案　(1)A　(2)　(3)20.3　(4)能 变式8　某同学在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，在用铁架搭建好单摆后先测量摆线的长度，其过程如下：‎ 图20‎ 其中悬挂最佳的是图20中的________(填甲、乙、丙)，这样做的目的是________(填选项前的字母代号).‎ A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.保证摆球在同一竖直平面内摆动 某同学采用了如图21所示方法测量摆长：‎ 图21‎ 摆球直径用游标卡尺进行测量，测量方法和游标刻度如图22所示，则摆球的直径是_____ mm.‎ 本单摆的摆长是________ m.(请注意单位，本空保留四位有效数字)‎ 图22‎ 答案　乙　A　14.00～14.06　0.483 0～0.484 5‎ 实验15：测定玻璃的折射率 一、实验原理 用插针法确定光路，找出跟入射光线相对应的折射光线；用量角器测出入射角θ1和折射角θ2；根据折射定律计算出玻璃的折射率n＝.‎ 二、实验器材 两面平行的玻璃砖、白纸、木板、大头针、量角器、刻度尺、铅笔、图钉.‎ 三、实验步骤 ‎1.将白纸用图钉钉在木板上.‎ 图23‎ ‎2.如图23所示，在白纸上画出一条直线aa′作为界面(线)，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线.‎ ‎3.把长方形玻璃砖放在白纸上，使它的长边跟aa′对齐，沿刻度尺画出玻璃砖的另一边bb′.‎ ‎4.在直线AO上竖直插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线方向，直到P2的像挡住P1的像.再在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像，记下P3、P4的位置.‎ ‎5.移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作直线O′B，与bb′交于O′，直线O′B就代表了沿AO方向入射的光线通过玻璃砖后的传播方向.‎ ‎6.连接OO′，入射角θ1＝∠AON，折射角θ2＝∠O′ON′.用量角器量出入射角和折射角，从三角函数表中查出它们的正弦值，把这些数据记录在自己设计的表格中.‎ ‎7.用上述方法分别求出入射角分别为30°、45°、60°时的折射角，查出它们的正弦值，填入表格中.‎ ‎8.算出不同入射角时的比值，最后求出在几次实验中所测的平均值，即为玻璃砖折射率的测量值.‎ 四、数据处理 此实验是通过测量入射角和折射角，然后查数学用表，找出入射角和折射角的正弦值，再代入n＝中求玻璃的折射率.除运用此方法之外，还有以下处理数据的方法：‎ ‎(1)在找到入射光线和折射光线以后，以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 交于C点，与OO′(或OO′的延长线)交于D点，过C、D两点分别向NN′作垂线，交NN′于C′、D′点，用刻度尺量出CC′和DD′的长，如图24所示.‎ 图24‎ 由于sin θ1＝，sin θ2＝，而CO＝DO，所以折射率n＝.重复以上实验，求得各次折射率计算值，然后求其平均值即为玻璃砖折射率的测量值.‎ ‎(2)根据折射定律可得n＝，因此有sin θ2＝.在多次改变入射角、测量相对应的入射角和折射角正弦值基础上，以sin θ1值为横坐标、以sin θ2值为纵坐标，建立直角坐标系，如图25所示.描数据点，过数据点连线得到一条过原点的直线.求解图线斜率，设斜率为k，则k＝，故玻璃砖折射率n＝.‎ 图25‎ 五、注意事项 ‎1.玻璃砖要厚，用手拿玻璃砖时，只能接触玻璃砖毛面或棱，严禁用玻璃砖当尺子画界面.‎ ‎2.入射角应在30°到60°之间.‎ ‎3.大头针要竖直插在白纸上，且玻璃砖每一侧两枚大头针P1与P2间、P3与P4间的距离应尽量大一些，以减小确定光路方向时造成的误差.‎ ‎4.玻璃砖的折射光线要画准.‎ ‎5.由于要多次改变入射角重复实验，所以入射光线与出射光线要一一对应编号以免混乱.‎ 例5　在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图26甲所示.‎ 图26‎ ‎(1)在图乙中画出完整的光路图.‎ ‎(2)对你画出的光路图进行测量和计算，求得该玻璃砖的折射率n＝________(保留三位有效数字).‎ ‎(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图27所示.图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(选填“A”或“B”).‎ 图27‎ 答案　(1)见解析图 ‎(2)1.52(说明：±0.03范围内都可)‎ ‎(3)A 解析　(1)分别连接玻璃砖两侧的大头针所在的点并延长，与玻璃砖两平行边分别相交，标出传播方向，然后连接玻璃砖边界的两交点，即为光线在玻璃砖中的传播方向.光路图如图所示.‎ ‎(2)设方格纸上正方形的边长为1，光线的入射角为θ1，折射角为θ2，‎ 则sin θ1＝≈0.793，‎ sin θ2＝≈0.521，‎ 所以该玻璃砖的折射率n＝＝≈1.52.‎ ‎(3)由题图可知，光线P1P2入射到玻璃砖上时，相当于光线射到了一个三棱镜上，因此出射光线将向底边偏折，所以出射光线过P3和A.‎ 变式9　(2017·浙江11月选考·21)在“测定玻璃的折射率”实验时，‎ ‎(1)下列做法正确的是________.‎ A.入射角越大，误差越小 B.在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面 C.实验时既可用量角器，也可用圆规和直尺等工具进行测量 D.判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部 ‎(2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图28所示，根据插针与纸上已画的界面确定入射点与出射点，依据上述操作所测得的折射率________(填“偏大”“偏小”或“不变”).‎ 图28‎ ‎(3)小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图29所示，请在虚线框中画出光路图.‎ 图29‎ 答案　(1)C　(2)偏小　(3)见解析图 解析　(1)本实验在用插针法时，角度不宜过大，否则很难确定折射角，选项A错误；不能用铅笔贴着光学面画界面，选项B错误；本实验通过n＝ 求折射率，也可以通过画出两个半径一样的圆，通过sin θ＝将角度转化为角度对边之比求折射率，选项C正确；在观察像与针是否在一条直线时，应该观察大头针底部，选项D错误.‎ ‎(2)由图甲可知，此次测量的折射角偏大，导致测得的折射率偏小.‎ ‎(3)光路图如图乙所示.‎ 变式10　同学们用两面平行的玻璃砖做“测玻璃的折射率”实验.‎ ‎(1)甲同学由于没有量角器，他在完成了光路图以后，以O点为圆心，10.00 cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO′连线延长线于C点.过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图30所示，用刻度尺量得OB＝8.00 cm，CD＝4.00 cm.由此可得出玻璃的折射率n＝________.‎ 图30‎ ‎(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面ab和cd间距画得比玻璃砖宽度大些，下界面与实际相同，如图31所示，若其他操作无误，则他测得的折射率比真实值__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).‎ 图31‎ 答案　(1)1.5　(2)偏小 解析　(1)题图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得sin θ1＝，sin θ2＝，又AO＝OC，则折射率n＝＝＝1.5.‎ ‎(2)入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由n＝，得折射率测得值偏小.‎ 实验16：用双缝干涉测量光的波长 一、实验原理 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮(暗)条纹间距Δx与双缝间距d、双缝到屏的距离l、单色光波长λ之间满足λ＝Δx.‎ 双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l可以用米尺测出，相邻两条亮(暗)条纹间的距离Δx用测量头测出.测量头由分划板、目镜、手轮等构成.转动手轮，分划板会左右移动.测量时，应使分划板中心刻线对齐某条纹的中心(如图32所示)，记下此时手轮上的示数.转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的示数.两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.‎ 图32‎ 二、实验器材 双缝干涉仪(由光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头组成)、学生电源、导线、米尺.‎ 三、实验步骤 ‎1.取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮.‎ ‎2.按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上.‎ ‎3.用米尺测量双缝到屏的距离.‎ ‎4.用测量头测量数条亮条纹间的距离.‎ 四、注意事项 ‎1.单缝和双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴线上，双缝到屏的距离应相等.‎ ‎2.测双缝到屏的距离l可用米尺测多次，取平均值.‎ ‎3.测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)条纹间的距离a，求出相邻的两条亮(暗)条纹间的距离Δx＝.‎ 例6　(2018·浙江4月选考·21)(1)细丝和单缝有相似的衍射图样.在相同条件下，小明用激光束分别垂直照射两种不同直径的细丝Ⅰ和细丝Ⅱ，在光屏上形成的衍射图样如图33甲中a和b所示.已知细丝Ⅰ的直径为0.605 mm，现用螺旋测微器测量细丝Ⅱ的直径，如图乙，细丝Ⅱ的直径为________ mm.图甲中的________(填“a”或“b”)是细丝Ⅱ的衍射图样.‎ 图33‎ ‎(2)小明在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验.单缝和平面镜的放置如图34所示，白炽灯发出的光经滤光片成为波长为λ的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹.小明测得单缝与镜面延长线的距离为h、与光屏的距离为D，则条纹间距Δx＝________.随后小明撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上________(填“能”或“不能”)观察到干涉条纹.‎ 图34‎ 答案　(1)0.999(0.996～1.000)　a　(2)　不能 解析　(1)由题图可知，直径为0.999 mm.衍射单缝越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；衍射单缝越大，衍射现象越不明显，条纹间距越小，题图a的条纹间距小，对应的细丝比较粗，题图b的条纹间距大，对应的细丝比较细，因为0.999 mm>0.605 mm，所以选a.‎ ‎(2)由题意，单缝在平面镜中的镜像，与原来的单缝共同构成一组双缝(如图)‎ ‎，所以双缝间距为d＝2h，故Δx＝.‎ 不能，因为不符合相干光的条件，不能发生干涉.‎ 变式11　(2018·9＋1高中联盟期中)(1)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，在观察白光的干涉图样时，现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、透镜D、单缝E等光学元件，如图35甲所示将白光光源C放在光具座最右端，依次放置其他光学元件，由右至左，表示各光学元件的字母排列顺序应为：C________A.‎ 图35‎ ‎(2)一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节________.‎ A.仅左右转动透镜 B.仅旋转单缝 C.仅旋转双缝 D.仅旋转测量头 ‎(3)为了使测得的单色光的条纹间距增大，在其他条件不变的情况下，以下做法合适的是________.‎ A.增大单缝与双缝间距 B.增大双缝与毛玻璃屏间距 C.增大两双缝间距离 D.增强光源亮度 答案　(1)DEB　(2)D　(3)B 变式12　(2016·浙江4月选考·21)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图36甲所示的干涉条纹.换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的________(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是________mm.紫光的波长等于________nm.‎ 图36‎ 答案　D　19.40　420‎ 解析　换成紫色滤光片后，光的波长变小，条纹间距变小，B错，条纹方向不变，C错，分划板中心刻线的位置是不变的，A错，D对；标尺的读数为19 mm＋8×0.05 mm＝19.40 mm；根据波长计算公式λ＝Δx，可得λ＝420 nm.‎ 实验17：探究碰撞中的不变量 用实验法探究碰撞中的不变量，要测量物体的质量和碰撞前后的速度.可以用很多的实验方案来探究.‎ 实验方案一：‎ 图37‎ 如图37，光滑的水平木板上，一辆小车A拖着一条纸带匀速运动，碰上了静止在前方的小车B，碰后两车一起向右匀速运动.‎ 为了减小摩擦力的影响，我们的做法是将木板一端垫高，其实也可以使用气垫导轨.‎ 探究需要确定质量和速度，用天平测质量.中心任务是要得出速度，如图38是一条实验室打出的纸带：纸带的左端代表A车碰前的运动.‎ 图38‎ 实验方案二：‎ 图39‎ 如图39，数字计时器上可以得到遮光板通过光电门的时间t，如果要计算匀速运动的速度，还需知道遮光板宽度d，这样速度v＝.‎ 在匀速运动中，遮光板宽一点或窄一点，对物体速度的计算不会有影响.在变速运动中，选取的遮光板要窄一点.‎ 图40‎ 实验方案三：‎ 如图40所示，通过小球摆起的角度可以知道碰撞的速度.‎ 上述三个实验方案的区别在于测速度的方法不同.‎ 实验方案四：‎ 图41‎ 如图41所示，先用重垂线确定O点.让两个球碰撞(入射小球的质量m1大于被撞小球的质量m2)，两球碰撞前后速度用平抛运动测量，因下落时间相同，可以用水平位移替代速度.多次实验，小球落点如图42所示.‎ 图42‎ 小球落点有很多，画圆，圆心表示平均落点位置.‎ 量出水平距离OP、OM、ON，则碰撞中的不变量可表示为：m1OP＝m1OM＋m2ON.‎ 例7　如图43为“碰撞实验器”，它可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.‎ 图43‎ ‎(1)实验中必须满足的条件是________.‎ A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放 ‎(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP.然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复操作.本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的字母).‎ A.用天平测量两个小球的质量m1、m2‎ B.测量抛出点距地面的高度H C.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N D.测量平抛射程OM、ON ‎(3)某次实验中得出的落点情况如图44所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为__________.‎ 图44‎ 答案　(1)BD　(2)ACD　(3)4∶1‎ 解析　(1)小球碰撞前后的水平速度可以用水平位移的数值表示，小球与斜槽轨道间的摩擦对实验没有影响，选项A错误；小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端切线必须水平，选项B正确；为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，选项C错误；为了使入射球每次到达斜槽轨道末端的速度均相等，入射球必须从同一高度静止释放，选项D正确.‎ ‎(2)实验需要验证m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，因此本实验还要完成的步骤是找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测出平抛射程OM、ON，用天平测出两个小球的质量m1和m2.‎ ‎(3)将数据代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，‎ 解得m1∶m2＝4∶1.‎ 变式13　(2018·台州市3月选考)某同学用如图45所示的装置探究碰撞中的不变量，实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，滑块碰到弹射装置时将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出.滑块甲和滑块乙上装有相同宽度的挡光片，在滑块甲的右端和滑块乙的左端装上了弹性碰架(图中未画出)，可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小.开始时，滑块甲被弹射装置锁定，滑块乙静置于两个光电门之间.‎ 图45‎ ‎(1)该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图46所示，则d＝________ cm.‎ 图46‎ ‎(2)为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门2，则选用下列哪组滑块能使实验效果更好________.‎ A.M甲＝50 g，M乙＝50 g B.M甲＝100 g，M乙＝50 g C.M甲＝50 g，M乙＝100 g ‎(3)某次实验时，该同学记录下滑块甲(质量为m甲)通过光电门1的时间为t1，滑块乙(质量为m乙)通过光电门2的时间为t2，滑块甲通过光电门2的时间为t3，根据实验器材等测量条件确定误差范围.‎ ‎①只要等式________成立，则可说明碰撞过程中动量守恒；‎ ‎②只要等式________成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞.‎ ‎(注：以上2个等式必须用题目中所给的字母表示)‎ 答案　(1)2.145　(2)B　(3)①m甲＝m甲＋m乙 ‎②m甲()2＝m甲()2＋m乙()2‎ 变式14　(2018·浙江11月选考·21)小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图47甲所示，悬挂在O点的单摆，由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰撞后小球A继续摆动，小球B做平抛运动.‎ 图47‎ ‎(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图乙所示，则d＝________ mm.又测得了小球A质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h.为完成实验，还需要测量的物理量有：__________.‎ ‎(2)若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期________(选填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前单摆的周期(摆角小于5°).‎ 答案　(1)14.40　小球B的质量m2，A球碰撞后摆角的大小　(2)等于 解析　(1)游标卡尺的精确度为0.05 mm，根据游标卡尺的读数方法可知，‎ d＝14 mm＋8×0.05 mm＝14.40 mm.‎ 碰撞过程中动量守恒，则有m1v1＝m1v1′＋m2v2′，‎ A球碰前的速度可以由m1gl(1－cos α)＝m1v12得出，故还需要测m2的值，以及碰后A球的摆角从而来测定碰后的A球的速度.‎ ‎(2)若两球碰后粘在一起形成新单摆，根据单摆周期公式可知T＝2π，摆球质量变大不会改变单摆的周期.‎ ‎1.(2018·义乌市模拟)(1)如图1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置.‎ 图1‎ ‎①将图中所缺导线补接完整.‎ ‎②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后把线圈A 迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”).‎ ‎(2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压.‎ ‎①下列操作正确的是________.‎ A.原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡 B.原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡 C.原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡 ‎②该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”).‎ 答案　(1)①见解析图　②向左偏　(2)①D　②减小 解析　(1)①探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：‎ ‎②闭合开关瞬间，通过线圈B的磁通量增大，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增大，感应电流方向和原电流方向相反，灵敏电流计指针向右偏，而把A从B中拔出来时，通过线圈B的磁通量减小，感应电流的磁场要阻碍原磁场磁通量的减小，感应电流方向与闭合开关瞬时的感应电流方向相反，故灵敏电流计指针向左偏.(2)①变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压挡，故A、B、C错误，D正确；②根据变压比公式＝，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小.‎ ‎2.(2018·东阳中学期中)东阳中学创新班同学想用220 V交流电源作为小型收录机的电源.他先制作了一个交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6 V的交流电源，于是他又添置了一台220 V/6 V的变压器，如图2所示.他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、d引线比b、c引线粗.‎ 图2‎ ‎(1)他不知道如何接线，也没有相应的说明书.你能帮他判断正确的接法是a、d端接________(填“220 V”或“6 V”).‎ ‎(2)这台220 V/6 V的理想变压器接6 V的线圈匝数是300 匝，则接220 V的线圈匝数是________匝.‎ ‎(3)为了进一步探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，他又取匝数Na＝80匝和Nb＝160匝的一个变压器重新接在电源上，测量结果记录如下，则接电源的是________(填“Na”或“Nb”).‎ Ua/V ‎1.80‎ ‎2.80‎ ‎3.80‎ Ub/V ‎4.00‎ ‎6.01‎ ‎8.02‎ 答案　(1)6 V　(2)11 000　(3)Nb 解析　(1)因为理想变压器的输入功率等于输出功率，采用的是降压变压器，根据P＝UI可知，副线圈中的电流大，为了减小输电线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，由公式R＝ρ知，引线要粗，故a、d接6 V.‎ ‎(2)根据变压器工作原理知：＝，若理想变压器接6 V的线圈匝数是300匝，则接220 V的线圈匝数是11 000匝.‎ ‎3.(1)在“测定玻璃的折射率”实验中，小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图3甲所示的实验器材，他认为缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：________.老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，请你指出第四枚大头针应在图乙中的位置________(选填“A”“B”或“C”).‎ 图3‎ ‎(2)小红利用方格坐标纸测定玻璃的折射率，如图4所示，AO是画在纸上的直线，她在直线AO适当位置竖直插上P1、P2两枚大头针，放上半圆形玻璃砖(图中粗黑线所示)，然后插上P3、P4两枚大头针，以确定折射光线.其中她确定P3大头针位置的方法应当是：________________________.操作完成后，她用圆规作了一个以O为圆心，半径与玻璃砖半径相同的半圆(如图中虚线所示 )，则她测出玻璃的折射率n＝________.‎ 图4‎ 答案　(1)刻度尺　B ‎(2)透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像　1.5‎ 解析　(1)本实验需要用刻度尺测量相应长度以计算入射角、折射角的正弦值，通过平行介质的入射光线和折射光线是平行的，所以第四枚大头针的位置应该在B处.(2)正确的操作是透过玻璃砖看，P3大头针挡住P1、P2两枚大头针的像.设入射光线与圆的交点为C，出射光线与圆的交点为D，过C、D分别作竖直对称轴的垂线，交点分别为M、N，则n＝＝1.5.‎ ‎4.(2018·台州市外国语学校期末)(1)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，备有下列仪器：‎ A.白炽灯　B.双缝　C.单缝　D.滤光片　E.白色光屏 把以上仪器装在光具座上时，正确的排列顺序应该是：________(填写字母代号).‎ ‎(2)已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮条纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准B条亮条纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图5所示，则入射光的波长λ＝______m(结果保留两位有效数字).‎ 图5‎ ‎(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________.‎ A.改用波长较长的光(如红光)作为入射光 B.增大双缝到屏的距离 C.增大双缝到单缝的距离 D.增大双缝间距 答案　(1)ADCBE　(2)6.4×10－7　(3)AB 解析　(2)A位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置读数为x2＝15.6 mm，则条纹间距Δx＝≈0.64 mm.利用λ＝Δx＝6.4×10－7 m.(3)由Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光、增大双缝到屏的距离或减小双缝间距，故选项A、B正确.‎ ‎5.如图6甲所示，是用双缝干涉测量光波长的实验装置示意图，其中A、B、C、D分别表示滤光片、单缝、双缝、光屏.图乙a是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.36 mm的双缝在光屏上得到的图样；图b是实验时用红色滤光片和缝间距d＝0.18 mm的双缝在光屏上得到的图样；图c是实验时用蓝色滤光片和双缝间距d＝0.36 mm的双缝在光屏上得到的图样，则：‎ 图6‎ ‎(1)比较图a和图b，可以说明________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(2)比较图a和图c，可以说明_______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(3)能进行上述比较的前提是做这三次实验时不改变__________和__________的位置(选填“A”“B”“C”“D”).‎ 答案　(1)对相同色光，双缝间距减小，相邻条纹间距增大　(2)对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小　(3)C　D 解析　(1)比较题图a和题图b可知，对相同色光，双缝间的距离减小，相邻条纹间距增大；(2)比较题图a和题图c可知，对相同双缝，光波长变短，相邻条纹间距减小；(3)‎ 能进行上述比较的前提是做这三次实验时保证双缝到光屏的距离不变即不改变C、D的位置.‎ ‎6.(2018·宁波市十校联考)在“用单摆测定重力加速度”的实验中 ‎(1)以下关于本实验的措施中正确的是________.‎ A.摆角应尽量大些 B.摆线应适当长些 C.摆球应选择密度较大的实心金属小球 D.用秒表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时 ‎(2)用50分度游标卡尺测量小球的直径，如图7所示的读数是________ mm，用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图8所示，秒表读数为________ s.‎ 图7　　　　　　　　图8‎ ‎(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，同学甲说：因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大，乙同学说：浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变，这两个同学说法中________.‎ A.甲正确 B.乙正确 C.两同学的说法都错误 答案　(1)BC　(2)17.50　100.2　(3)A 解析　(1)在最大偏角小于等于5°的情况下单摆的运动可以看做简谐运动，实验时摆角不能太大，不能超过5°，故A错误；实验中，摆线的长度应远远大于摆球的直径，适当增加摆线的长度，可以减小实验误差，故B正确；为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大的实心金属小球作为摆球，故C正确；用秒表测量周期时，应从摆球到达平衡位置开始计时，这样误差小一些，故D错误.‎ ‎(2)由题图可看出，游标尺上的第25条刻度线与主尺上的4.2 cm刻度线对齐了，则游标尺的零刻度线与此刻度线之间的距离为25× mm＝24.5 mm，因4.2 cm－24.5 mm＝17.5 mm，则游标尺的零刻度线应在17 mm～18 mm之间，游标尺读数为25×0.02 mm＝0.50 mm，则游标卡尺读数为17 mm＋0.50 mm＝17.50 mm；由题图秒表可知，分针示数超过了半刻线，秒针示数为：60 s＋40.2 s＝100.2 s.‎ ‎(3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，摆球不只受重力，加速度也不是重力加速度，实际加速度要减小，因此振动周期变大，甲同学说法正确，故A正确.‎ ‎7.(2018·嘉兴一中期末)(1)如图9所示为“探究感应电流方向的规律”的实验装置，‎ 第一次将磁铁快速插入线圈中，第二次将磁铁慢慢插入线圈中，发现电流计的指针摆动幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________(填写“大”或“小”)，原因是两次实验中线圈中的__________(填写“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”)不同.‎ 图9‎ ‎(2)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，‎ ‎①下列操作正确的是________.‎ A.先调节光源高度，观察到光束沿遮光筒的轴线传播后再装上测量头 B.调节各器件共轴，使单缝和双缝的缝互相垂直 C.观察到条纹比较模糊，可以调节拨杆进行调整 D.测量某亮条纹位置时，目镜分划板中心刻度线与该亮条纹边缘重合 ‎②下列图示中条纹间距表示正确的是________.‎ ‎ ‎ 答案　(1)大　磁通量的变化率　(2)①AC　②C ‎8.某同学用如图10所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接处平滑，O点为重垂线所指的位置.实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次.实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P.‎ 图10‎ ‎(1)在该实验中，应选用的器材是下列器材中的________.‎ A.天平 B.游标卡尺 C.刻度尺 D.大小相同的钢球两个 E.大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 ‎(2)在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1________m2(填“大于”“小于”或“等于”).‎ ‎(3)被碰球2飞行的水平距离由图中线段________表示.‎ ‎(4)若实验结果满足m1·＝________，就可以验证碰撞过程中动量守恒.‎ 答案　(1)ACE　(2)大于　(3) ‎(4)m1·＋m2· 解析　(1)实验需要测量小球的质量、小球落地点的位移，测量质量需要天平，测量小球落地点的位移需要刻度尺，还需要大小相同的钢球和硬橡胶球各一个，故选项A、C、E正确.‎ ‎(2)要碰后球1的速度还沿原来的方向，就要求球1的质量大于球2的质量.‎ ‎(3)球1和球2相撞后，球2的速度增大，球1的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以碰撞后球2的落地点是P点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示.‎ ‎(4)N为碰前球1落点的位置，M为碰后球1落点的位置，P为碰后被碰球2落点的位置.‎ 碰撞前球1的速度v1＝ 碰撞后球1的速度v2＝ 碰撞后被碰球2的速度v3＝ 若m1v1＝m1v2＋m2v3，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1·＝m1·＋m2·.‎