第五章 力与运动其他仪器-高中物理实验仪器配备与使用

! 第五节 ! 典型实验举例 ! 实验 ! 油膜法测分子的直径 一!实验目的 估测油酸分子的直径( 二!实验原理 将油滴到水面上$油会在水面上散开$几乎形成单分子层油膜(如果把分子看 成是球形的$那么单分子层油膜的厚度就可以被认为等于油分子的直径(只要先 测出油滴的体积$再测出油酸的面积$就可以估算出油分子的直径( 三!实验仪器 油酸+酒精+滴管+痱子粉+量筒+刻度尺+蒸发皿( 四!实验步骤 '$ 把已知浓度的油酸酒精溶液滴入量筒$记下滴数$测量并根据浓度计算出 每滴溶液中油酸的体积 E ( %$ 在蒸发皿内盛有一定量的水$把痱子粉均匀撒在水面上$滴入一滴油酸酒 精溶液$待其散开( 1$ 用透明方格纸& 'A56'A5 '描出油酸的形状$测量油酸的面积 0 ( 4$ 根据 "S E 0 $计算出油酸分子的直径( 五!基础巩固 图 4/, 在用,油膜法估测分子大小-的实验中$所用油酸 酒精的浓度为每 '&45O 溶液中有纯油酸 05O $用注 射器测得 '5O 上述溶液为 -( 滴(把 ' 滴该溶液滴入 盛水的浅盘里$待水面稳定后$将玻璃板放在浅盘上$ 用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓形状$再把玻璃板放 在坐标纸上$其形状和尺寸如图 4/, 所示$坐标中正方 形方格的边长为 'A5 ( & ' '求油酸膜的面积( & % '求每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积( & 1 '按以上实验数据估测出油酸分子的直径( )( 第五章 ! 力与运动其他仪器 ! 五 !!!!!!!!! 力与运动其他仪器 ! 第一节 ! 平抛运动演示器 ! 图 (/' !! 一! 平抛运动演示器的结构与原理 确定做平抛运动的小球运动时的若干不同 位置$然后描出运动轨迹$测出曲线任一点的坐 标$再利用水平方向做匀速运动和竖直方向做 自由落体运动求解平抛物体运动的初速度( 仪器由平抛导轨&承接平抛球$并可调节平 抛球位置高度$使球水平抛出'+接球槽&接住平 抛球$同时能使球自动描下轨迹点'+重锤&调节 实验器$使水平轨道达到水平位置'+调节螺栓 &三只调节螺栓的调节$配合重锤$使底座达到水平位置'+钢球+燕尾夹+面板+底座 等组成(其外形如图 (/' 所示( !! 二! 教学规格配置与要求"教育部 #+!+ 年文件要求# 平抛运动演示器教学规格配置与要求见表 (/' ( 表 &"! ! 平抛运动演示器教学规格配置与要求 编号 名称 规格+功能 单 位数量 配备要求 必修 选修 系列 ' 系列 % 系列 1 执行标 准代号 分类与 代码 %'&00 平抛运动 演示器 套'1'%( # U&4%(4 )) !! 三! 平抛运动演示器的使用 '$ 旋转小旋钮$使接球槽在支轴上活动$并放到面板上方的任意位置上&位置 应先取上方位$再逐次下移'( %$ 把白纸和复写纸叠放在一起&复写纸在外'$并平整地放在面板上$用燕尾 夹夹住(注意纸的位置应以面板上的方格为基准&即纸的左边和上边'$以平抛导 轨抛出点为原点 ) ( 1$ 调整高度调节器的位置并固定好(先用手将钢球靠往调节器$然后释放钢 球(钢球打在接球槽上$通过垫在白纸上的复写纸留下痕迹点( 4$ 将接球槽逐次下降$重复上述操作$即可在白纸上描得一系列钢球运动点 迹&一般取 4 ' 0 点即可'( ($ 取下白纸$以 ) 点为原点$画出水平线(向右为 # 轴$竖直向下为 L 轴(用 平滑曲线将记下的各点连接起来$便可画出钢球的平抛运动轨迹( 0( 量出各点的高度 K 和水平距离 > $利用公式$便可求出钢球的水平分速度$ 即钢球做平抛运动的初速度 8 $最后算出平均值( !! 四! 平抛运动演示器使用注意事项 '$ 安装仪器时应牢固$调整后螺丝旋紧$以免松动$造成较大的实验误差(注 意调整面板竖直和水平轨道水平$这是实验成败的关键所在( %$ 三支调平螺栓不应悬空$要平稳( 1$ 钢球在槽上开始运动的位置必须相同$才能使每次抛出时的初速度相等$ 否则钢球初速度时大时小$就会影响实验的准确性( 4$ 高度调节器可上下调节高度(钢球做平抛运动的高度不同$所求出的初速 度也不同( ($ 仪器的滑道出口须调水平$竖直板的垂直位置也须调好( 0$ 释放钢球应自然松手$使球自然滚落$不得加力( -$ 做好钢球的防锈防护$给钢球涂凡士林( .$ 纸必须平铺$否则会影响钢球下落的速度( ,$ 在碰撞实验中$玻璃球只能作为靶球用(复写纸+白纸要夹平$不得弯曲( '&$ 保管仪器时导轨不得被重压$防止导轨变形( !! 五! 常见故障与排除方法 这类仪器没有太多的故障$若出现故障$则是由于平抛导轨下端的出口不水 平$只要调节出口水平即可( !** 第五章 ! 力与运动其他仪器 ! ! 第二节 ! 平抛和碰撞实验器 ! !! 一! 平抛和碰撞实验器