期末专题复习 专题14 力学实验 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理物理人教版选择性必修第一册

该高中物理力学实验复习讲义通过框架图系统梳理知识体系，涵盖验证动量守恒定律、用单摆测定重力加速度、光学实验三大考点。以表格对比不同实验方案，如动量守恒的气垫导轨与斜槽滚球法，清晰呈现原理、步骤及注意事项，突出重难点内在联系。 讲义亮点在于典例设计融合科学探究与科学思维，如验证动量守恒定律的斜槽滚球实验，引导学生通过测量射程、误差分析验证守恒，培养数据处理能力。每个考点配易错点提醒与方法指导，基础生掌握步骤，优秀生深化推理，助力教师实施分层教学。

专题14 力学实验 考点01（★★★）验证动量守恒定律 1 考点02（★★★）用单摆测定重力加速度 9 考点03（★★）光学实验 17 考点01（★★★）验证动量守恒定律 一、实验原理 在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，找出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，验证碰撞前后动量是否守恒。 二、实验方案 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 [实验器材] 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、游标卡尺等。 [实验步骤] 1．测质量：用_天平__测出滑块质量。 2．安装：正确安装好气垫导轨。 3．实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。 [数据处理] 1．滑块速度的测量：v＝ 　，式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。 2．验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 方案二　利用斜槽滚球验证动量守恒定律 [实验器材] 斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、刻度尺等。 [实验步骤] 1．测质量：用_天平__测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 2．安装：按照如图所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端_水平__。 3．铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。 4．单球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心_P__就是小球落点的平均位置。 5．碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N，如图所示。改变入射小球的释放高度，重复实验。 [数据处理] 1．小球水平射程的测量：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度。 2．验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON。 [注意事项] 1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2．案例提醒 (1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应确保导轨_水平__。 (2)若利用平抛运动规律进行验证： ①斜槽末端的切线必须水平； ②入射小球每次都必须从斜槽上_同一位置__由静止释放； ③选质量较_大__的小球作为入射小球； ④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。 【典例1】（2025春•昭通期末）两组同学利用不同的实验器材进行碰撞的实验研究。 （1）如图甲所示，第一组同学利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。 ①用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，读数为 　 　 。 ②用天平测得滑块、的质量（均包括遮光条）分别为、，调整气垫导轨水平后，将滑块向左弹出，与静止的滑块发生碰撞，此过程中与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为△，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为△和△。从实验结果可知两滑块的质量满足　　 （填“”“ ”或“” ；滑块、碰撞过程中满足表达式 　　 （用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。 （2）第二组同学采用如图所示装置进行“验证动量守恒定律”实验。先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置。接下来的实验步骤如下： 步骤1：不放小球，让小球从斜槽上定位卡处由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置； 步骤2：把小球放在斜槽末端边缘位置，让小球从定位卡处由静止滚下，与碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置、、离点的距离，即线段、、的长度。 ①关于本实验，下列说法正确的有 　　 。 ．要求两小球半径相等，小球的质量大于小球的质量 ．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 ．安装轨道时，轨道末端必须水平且光滑 ．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 ②若两球发生的是弹性碰撞，则一定满足关系式 　　 （用、、表示）。 【答案】（1）1.195，，；（2），。 【分析】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和；根据碰撞后滑块没有反弹判断；利用平均速度和动量守恒定律推导； （2）根据碰后球不反弹分析判断；根据平抛运动的规律判断；根据保证小球抛出时的速度处于水平方向判断；根据保证入射小球每次碰撞前瞬间的速度相同判断； （3）根据动量守恒定律和能量守恒推导。 【解答】解：（1）螺旋测微器的精确值为，由图可知遮光条的宽度为 由题意可知碰撞后滑块没有反弹，所以 碰撞前的速度大小为，碰撞后、的速度大小分别为，，取向右为正方向，碰撞中若满足动量守恒则 即 （2）．为了保证两球发生对心正碰，两球相碰时，两球心必须在同一水平面上，且碰后球不反弹，要求两小球半径相等，小球的质量大于小球的质量，故正确； ．因为两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，所以可以用小球的水平位移代替抛出时的初速度，则不需要用秒表测时间，故错误； ．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装轨道时，轨道末端必须水平但不需要光滑，故错误； ．为了保证入射小球每次碰撞前瞬间的速度相同，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故正确。 故选：。 设入射小球碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、；取水平向右为正方向，根据动量守恒可得 若两球发生弹性碰撞，根据能量守恒可得 联立可得 由于两小球做平抛运动下落高度相同，所用时间相同，则有 可得或。 故答案为：（1）1.195，，；（2），。 【典例2】（2025春•河东区期末）某同学利用半径相同的两小球、的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影点。实验时先让质量为的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，为落点的平均位置。再把质量为的被碰小球放在斜槽轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，与球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，、分别为落点的平均位置。 （1）实验中，必须测量的物理量是　 　 。 ．小球开始释放高度 ．抛出点距地面的高度 ．两个小球的质量、 ．平抛的水平射程、、 （2）关于本实验，下列说法正确的是　 　 。 ．斜槽轨道必须光滑 ．斜槽轨道末端切线必须水平 ．入射小球的质量必须小于被碰小球的质量 ．实验过程中，白纸的位置不可以移动 （3）在误差允许的范围内，若满足关系式　 　 （用所测物理量字母表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量守恒。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析判断； （2）根据做平抛运动的条件、碰撞的特点和减小实验误差分析判断； （3）根据平抛运动规律和动量守恒定律推导。 【解答】解：（1）．小球开始释放高度每次都相等，不需要测量，故错误； ．抛出点距地面的高度都相等，不需要测量，故错误； ．两个小球的质量、需要测量，故正确； ．平抛的水平射程、、需要测量，可以用来表示速度，故正确。 故选：。 （2）．斜槽轨道无须光滑，只需要小球每次从同一高度释放小球，故错误； ．斜槽轨道末端切线必须水平来保证小球做平抛运动，故正确； ．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，这样才能保证入射小球不反弹，故错误； ．实验过程中，白纸的位置不可以移动，以便在同一条件下记录水平位移，故正确。 故选：。 （3）由于抛出点的高度相等，两球离开斜槽后做平抛运动的时间相等，碰撞前球的速度大小 碰撞后的速度大小 碰撞后球的速度大小 取水平向右为正方向，若入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量守恒，满足 整理得 故答案为：（1）；（2）；（3）。 【典例3】（2024秋•潍坊期末）某学校物理兴趣小组在“验证动量守恒定律”的实验中，利用如图甲所示装置进行实验，图中点是斜槽末端在记录纸上的垂直投影点，球1从斜槽上同一点释放，未放球2时平均落点到投影点的水平距离。放上球2后球1的平均落点到点的水平距离，球2的平均落点到点的水平距离。 （1）该实验中需要满足的条件是 　　（多选）； 斜槽末端切线水平 斜槽应光滑 球2的半径等于球1的半径 球2的质量大于球1的质量 （2）小球落在地面的复写纸上后，会在复写纸下方白纸上留下印迹。多次实验会在白纸上留下多个印迹，为了确定球2的平均落点，图乙中画的四个圆最合理的是 　　（用图中字母、、、表示）； （3）已知球1的质量为，球2的质量为，若测量的物理量满足关系式 　　（用题干所给的字母表示），则碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【分析】（1）明确实验原理，知道为保证入碰小球不被反弹，需要球质量应大于球质量，同时为了让小球做平抛运动，末端必须水平； （2）知道如何用画圆法确定出准确的落点； （3）根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式。 【解答】解：（1）为了保证小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端切线水平，故正确； 实验时，每次小球要从斜槽上同一高度的位置由静止开始释放，不要求斜槽必须光滑，故错误； 为了使两小球发生对心碰撞，球2的半径等于球1的半径，故正确，错误。 故选：。 （2）采用画圆法确定小球的落点，应该让所画的圆尽可能把大多数落点包进去，且圆的半径最小，这样所画圆的圆心即为小球落点的平均位置，故错误，正确； （3）小球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等； 碰撞前入射球的速度大小 碰撞后入射球的速度大小 被碰球碰撞后的速度大小 取水平向右为正方向，根据动量守恒定律 代入数据解得。 故答案为：（1）；（2）；（3）。 考点02（★★★）用单摆测定重力加速度 一、实验目的 1．学会用单摆测量当地的重力加速度。 2．能正确熟练地使用停表。 二、实验原理 当摆角很小时，单摆做简谐运动，其振动周期T＝ 2π　，它与摆角的大小及摆球的质量无关，由此得到g＝ 　。因此，只要测出摆长l和振动周期T，就可以求出当地重力加速度g的值。 三、实验器材 带有铁夹的铁架台、中心有小孔的小钢球、不易伸长的细线(约1米)、停表、毫米刻度尺和游标卡尺。 四、实验步骤 1．做单摆 将细线穿过带孔的小钢球，并打一个比小孔大一些的结，然后把细线的另一端用铁夹固定在铁架台上，并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。实验装置如图。 2．测摆长 用毫米刻度尺量出摆线长l′，用游标卡尺测出小钢球直径D，则单摆的摆长l＝ l′＋　。 3．测周期 将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，然后释放摆球，当单摆经过_平衡位置__时开始计时，记下单摆做30～50次全振动的总时间，算出一次全振动的时间，即为单摆的振动周期。 4．改变摆长，重复做几次实验。 五、数据处理 1．公式法 将测得的几组周期T和摆长l代入公式g＝中算出重力加速度g的值，再算出g的平均值，即当地重力加速度的值。 2．图像法 由单摆的周期公式T＝2π可得l＝T2，因此以摆长l为纵轴、以T2为横轴作出的l－T2图像是一条过原点的直线，如图所示，求出斜率k，即可求出g＝_4π2k__。 拓展：(1)测量摆长，未加小球半径时，用公式法求得的g值偏小，但根据T2－l图线，由斜率求得的g值是准确的，因为T2＝(L＋r)＝L＋r(L为绳长)，此时图线如图中a所示。 (2)同理，如果把绳长加小球直径作为摆长，此时，T2＝(l－r)＝l－r，其T2－l图线如图中b所示，由斜率求得的g值仍然是准确的。 六、注意事项 (1)一般选用一米左右的细线。 (2)悬线顶端不能晃动，需有夹子夹住，保证悬点固定。 (3)应在小球自然下垂时用毫米刻度尺测量悬线长。 (4)单摆必须在同一平面内振动，且摆角小于5°。 (5)选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时 ，并数准全振动的次数。 七、误差分析 产生原因 减小方法 偶然 误差 测量时间(单摆周期)及摆长时产生误差 ①多次测量再求平均值； ②计时从单摆经过平衡位置时开始 系统 误差 主要来源于单摆模型本身 ①摆球要选体积小，密度大的； ②最大摆角要小于5° 【典例4】（2025春•商丘期末）“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示。 （1）组装单摆时，应选用长度为 　 　 （选填“1”或“0.3” 左右的细线，直径为的 　　 （选填“塑料”或“铁” 球。 （2）某次实验中用刻度尺测出摆线长，球直径如图乙所示， 　　 ；用秒表记录下单摆的次全振动的时间，重力加速度的表达式为 　　 （用、、、表示）。 （3）用多组实验数据作出周期的平方与摆长的关系图像，也可以求出重力加速度。已知三位同学作出的图线的示意图如图丙中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是 　　 。 ．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 ．出现图线的原因可能是误将51次全振动记为50次 ．图线对应的值大于图线对应的值 （4）将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力，由计算机记录拉力随时间的变化，图像如图丁所示。测得摆长为，则重力加速度的表达式为 　　 （用、表示）。 【答案】（1）1，铁；（2）1.85，；（3）；（4）。 【分析】（1）分析实验误差判断； （2）先确定游标卡尺的最小分度值再读数；根据单摆周期公式推导； （3）根据单摆周期公式推导图像对应的函数表达式，结合表达式分析判断； （4）根据单摆周期公式推导。 【解答】解：（1）为减小实验误差，单摆的摆长要尽量长些，小球要尽量重些，故选择长度为左右的细线，直径为的铁球； （2）由图乙可知游标卡尺的最小分度值为，则 由单摆周期公式 其中 周期为 解得 （3）依题意可知，图线对应的表达式为 ．图线的表达式为，则误将悬点到小球上端的距离记为摆长，故错误； ．如图所示，在相同摆长的情况下，图线对应的周期偏小，说明可能是误将50次全振动记为51次，故错误； ．由图丙可知，图线的斜率大于图线，图线的表达式可知，图线对应的值大于图线对应的值，故正确； 故选：。 （4）由图丁可知，单摆的周期为 由 解得 故答案为：（1）1，铁；（2）1.85，；（3）；（4）。 【典例5】（2025春•广东期末）几个同学在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动的时间是有规律的。于是对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出下列猜想：（1）可能与秋千的摆长有关；（2）可能与人和秋千坐垫的总质量有关；（3）可能与秋千摆幅（摆动时人离开中心点的最大距离）有关。于是进行了如图实验，将细绳一端固定在点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如表。请回答下列问题： 实验序号 摆长 摆球质量 摆幅 往返摆动一次的时间 1 0.7 20 0.05 1.7 2 1.0 20 0.08 2.0 3 1.0 30 0.05 2.0 4 1.0 30 0.08 2.0 5 1.3 20 0.05 2.3 （1）实验序号3、4探究的是摆往返摆动一次的时间跟 　 　（选填“摆长”“摆球质量”或“摆幅” 的关系； （2）从本次实验可以得到的结论是：摆往返摆动一次的时间由 　　决定； （3）本实验利用式可以测重力加速度，为了更精确地测量出结果，是否需要把摆角拉得大一些？　　（填“需要”或“不需要” ； （4）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 　　（选填“长”或“短” 。 【答案】（1）摆幅；（2）摆长；（3）不需要；（4）短。 【分析】（1）（2）影响摆往返摆动一次的时间可能与摆长、摆幅和摆球质量有关，根据控制变量法的方法分析作答； （3）根据单摆周期公式的适用条件分析作答； （4）根据单摆周期公式分析作答。 【解答】解：（1）由实验数据知，在实验序号3、4中绳长和质量都相同，摆动幅度不同，根据控制变量法可知，研究的是摆往返摆动一次的时间跟摆幅的关系； （2）往返摆动的时间在摆动幅度、质量变化时，摆长不变，摆动的时间不变；只有在摆长改变了，往返摆动的时间才改变；所以可得结论是往返摆动的时间与摆长有关，与小球质量和摆动幅度无关。 （3）根据单摆周期公式的适用条件可知，为了使单摆做简谐运动，单摆的摆角不超过，因此不需要把摆角拉得大一些； （4）根据单摆周期公式可知，摆钟的周期与摆长有关，某一摆钟变慢了，周期变大了，是因为摆长变长了，因此要调准，应该将摆长调短一些。 故答案为：（1）摆幅；（2）摆长；（3）不需要；（4）短。 【典例6】（2024秋•白城校级期末）甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度． ⅰ甲组同学采用图甲所示的实验装置． ．由于没有游标卡尺，无法测小球的直径，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长，测得多组周期和的数据，作出图象，如图乙所示． ①实验得到的图象是　　； ②小球的直径是　　； ．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值　　．（选填“偏大”、“偏小”或“不变” ⅱ乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图丙所示．将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丁所示的图线． ．由图丙可知，该单摆的周期　　； ．更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出图线为摆线长），并根据图线拟合得到方程． 由此可以得出当地的重力加速度　　．（取，结果保留3位有效数字） 【分析】、、由单摆的周期公式得到与的关系式，根据数学知识分析图象的图线斜率及截距的意义．可分析各物理量．、根据重力加速度的表达式分析误差． 、、根据简谐运动的图线得出单摆的周期．、根据单摆的周期公式求出关系式，结合图线的斜率求出重力加速度． 【解答】解：、、由单摆的周期公式 得：． 则由数学关系得斜率为：，截距． 则可求得： ①图的截距为正，则图象为． 因截距为则 ②测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，实际周期变大，由知，所测重力加速度的数值将偏小． 、、根据简谐运动的图线知，单摆的周期为； 、根据知： 知图线的斜率：， 解得：． 故答案为：、、；、1.2；、、2.0；9.76． 考点03（★★）光学实验 一、实验目的 1．了解光波产生稳定的干涉现象的条件。 2．观察白光和单色光的双缝干涉图样。 3．测量单色光的波长。 二、实验原理 相邻两条明条纹间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及双缝与屏的距离l满足的关系式为Δx＝λ。 三、实验器材 双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。 四、实验步骤 1．安装仪器 (1)将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 (2)接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 (3)安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行。 2．观察与记录 (1)调单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的干涉条纹。 (2)在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 (3)调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离Δx＝。 (4)换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。 3．数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式λ＝Δx计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。 五、注意事项 1．安装时，注意使光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝，双缝平行且间距适当。 2．光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。 3．不要直接测Δx，要测几个条纹的间距，计算得Δx，这样可以减小误差。 特别提醒：(1)实验中滤光片的作用是获得单色光，要测量某种单色光的波长，实验中必须使用滤光片。 (2)照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝，测量头与遮光筒不共轴；干涉条纹不清晰，一般原因是单缝与双缝不平行。 【典例7】（2024秋•红桥区期末）如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝的间距双缝到光屏的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。 （1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，则分划板在图乙中位置时游标卡尺的读数（如图丙所示）， 　 　，在位置时游标卡尺的读数；该单色光的波长 　　； （2）实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是减小 　　（选填“系统误差”或“偶然误差” ； （3）在该实验中，如果分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，装置各数据不变，在双缝后的屏幕上观察到的红光条纹个数比绿光条纹个数 　　（选填“多”或“少” 。 【答案】（1）11.5；500； （2）偶然误差； （3）少。 【分析】（1）根据游标卡尺的精确度读数，根据条纹间距公式计算； （2）测量多条干涉条纹宽度的目的是减小偶然误差； （2）根据条纹间距公式分析。 【解答】解：（1）游标卡尺精确度为，不用估读，游标卡尺的读数为 根据 ，△ 解得 （2）取平均值是为了减小偶然误差； （3）根据可知，红光条纹间距△大，条纹个数少。 故答案为：（1）11.5；500 （2）偶然误差； （3）少。 【典例8】（2024秋•雨花区校级期末）如图1所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验时，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题： （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互 　 　放置。（选填“垂直”或“平行” （2）在某次测量绿光的波长实验中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示，则此时的示数为 　　，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图3所示，由此可求得相邻亮条纹的间距△ 　　。 （3）若双缝间距，双缝到屏的距离，则所测绿光的波长为 　　。 （4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则在屏上观察到的条纹间距会 　　（选填“变大”或“变小” 。 【答案】（1）平行；（2）5.770，1.62；（3）540；（4）变大。 【分析】（1）根据实验原理分析判断； （2）螺旋测微器读数为固定刻度和可动刻度读数之和；计算相邻亮条纹的间距； （3）根据条纹间距公式推导计算； （4）根据条纹间距公式分析判断。 【解答】解：（1）该实验中单缝的作用获得线光源，而双缝的作用获得相干光源，二者应相互平行。 （2）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以第1条亮条纹中心所在刻度为 第6条亮条纹中心所在刻度为 所以相邻亮条纹的间距为 （3）根据 代入数据解得 （4）若其他条件不变，把滤光片换为红色滤光片，则入射光的波长变大，根据 可知，屏上观察到的条纹间距会变大。 故答案为：（1）平行；（2）5.770，1.62；（3）540；（4）变大。 【典例9】（2025春•河西区期末）如图甲所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验。 （1）关于本实验，下列说法正确的是 ．选择的入射角应尽量小些 ．大头针须挡住及、的像 ．大头针和及和之间的距离适当大些 ．光可能在边界发生全反射，导致观察不到、的像 （2）在实验中，先在白纸上描出玻璃砖两个平行面的边界和，正确操作后，作出的光路图如图甲所示。为测量玻璃砖的折射率，可以采用如下三种测量方法： 方法一： 如图甲所示，根据光路图用量角器测出点的入射角和折射角，则该玻璃砖的折射率　 　 （用和表示）。 方法二： 如图乙所示，以点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再分别过、点作法线的垂线，垂足分别为、点。则该玻璃砖的折射率　 　 （用图中线段的字母表示）。 方法三： 如图丙所示，以点为圆心作大圆，与折射光的交点为，过点向两介质的分界面作垂线，垂足为，的延长线交于。再以点为圆心、为半径作小圆。则该玻璃砖的折射率　 　 （用图中线段的字母表示）。 【答案】（1）；（2）；；。 【分析】（1）根据实验原理和注意事项分析判断； （2）根据折射定律和几何知识计算。 【解答】解：（1）．选择的入射角大小要适当，不能过大或过小，故错误； ．大头针须挡住及、的像，故正确； ．大头针和及和之间的距离适当大些，可减小确定光线方向时产生的误差，故正确； ．因光在边界的入射角等于在边界的折射角，可知光不可能在边界发生全反射，故错误。 故选：。 （2）该玻璃砖的折射率 该玻璃砖的折射率 该玻璃砖的折射率 故答案为：（1）；（2）；；。 学科网（北京）股份有限公司 $