微练111 实验：用油膜法估测油酸分子的直径-【高考领航】2026年高考物理一轮复习微专题速练

微练111　实验：用油膜法估测油酸分子的直径 1．关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是(　　) A．水面爽身粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 2．在“用油膜法估测分子的大小”实验中： (1)该实验中建立理想化模型，下列说法正确的是________。 A．将油膜看成单分子层油膜 B．油酸分子间的间隙不可忽略 C．不考虑各油酸分子间的相互作用力 D．将油酸分子看成立方体模型 (2)某同学在本实验中，计算结果明显偏小，可能是由于________。 A．油酸未完全散开 B．油酸酒精溶液的体积算作一滴纯油酸的体积 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴 (3)该同学将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀爽身粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，该油膜的面积是8.0×10-3m2；已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2 %，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2 mL，则油酸分子直径为____________m(结果保留两位有效数字)。 3．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，使用注射器滴注溶液时发现液滴从针头滴落时呈现球状，则液体表层分子间作用力表现为________(选填“引力”或“斥力”)；在每104 mL油酸酒精溶液中有纯油酸6 mL，利用注射器测出75滴该溶液的体积为1 mL，1滴该溶液滴入浅水盘中最终形成的油膜面积约为12 cm2，则油酸分子的直径约为________m(结果保留一位有效数字)；若某同学计算油膜面积时把不足一格的油膜都不计，则导致测量出的油酸分子直径与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 4．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，现有按酒精与油酸的体积比为n∶1配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液让其自由滴出，全部滴完共滴了N滴，现让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开稳定后测得油膜的面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子的直径为d＝________(用题目中符号表示)。如果水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，会导致测量结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。本实验体现的物理思想方法为________(填“控制变量法”“等效替代法”或“理想模型法”)。 5．将每个油酸分子视为球体，把1滴油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，根据稳定后形成的油膜面积可以估算油酸分子的直径。所用油酸酒精溶液的浓度为每500 mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.35 mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了0.5 mL，油膜稳定后的形状如图所示，每一小方格的边长为2 cm，试问： (1)让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________； (2)根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________cm(结果保留两位有效数字)。 学科网（北京）股份有限公司 $ 微练111　实验：用油膜法估测油酸分子的直径 1．D　水面爽身粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式d＝可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误；首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配置好的油酸酒精溶液滴入水面，油酸酒精溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误；在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸溶液的体积偏大，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误；计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 2．解析：(1)用油膜法估测分子的大小的实验中，所做的理想化假设包括：不考虑分子间的间隙，将油膜看成单分子层油膜，以及将油分子看成球形等，分子间的作用力使油酸在水面上形成油膜，所以分子间的相互作用力需要考虑，故B、C、D错误，A正确。 (2)计算油酸分子直径的公式是d＝，V是纯油酸的体积，S是油酸的面积。油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A错误；油酸酒精溶液的体积算作一滴纯油酸的体积，V偏大，则直径将偏大，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则S偏小直径将偏大，故C错误；在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴，由V＝可知，油酸的体积将偏小，则计算得到的直径将偏小，故D正确。 (3)油酸酒精中油酸的体积为V0＝1.2×10-6×0.2%＝2.4×10-9 m3，一滴油酸酒精中油酸的体积为V＝ m3＝6×10-12 m3，则油酸分子的直径为d＝ m＝7.5×10-10 m。 答案：(1)A　(2)D　(3)7.5×10-10 3．解析：液体表面张力的形成是因为液体表面层内分子间距大，所以液体表层分子间作用力表现为引力，从而使液滴从针头滴落时呈现球状。一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V＝＝8×10-6 mL，所以油酸分子的直径大小d＝≈7×10-9 m。计算油膜面积时把不足一格的油膜都不计，会导致油膜面积计算偏小，由d＝，导致测量出的油酸分子直径与真实值相比偏大。 答案：引力　7×10-9　偏大 4．解析：一滴溶液中所含油酸的体积为V0＝，油膜的厚度表示分子直径，所以d＝，解得d＝，如果水面上爽身粉撒得较多，油膜没有充分展开，导致油膜面积S减小，根据上式可知会使测量结果偏大；本实验采用的物理思想方法为理想模型法。 答案：　偏大　理想模型法 5．解析：(1)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，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 (2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V＝ mL＝7×10-6mL，油膜的面积S＝70×2×2 cm2＝280 cm2，则分子直径d＝ cm＝2.5×10-8 cm。 答案：(1)单分子　直径　(2)2.5×10-8 学科网（北京）股份有限公司 $