第1部分 第19讲 热学、光学、机械振动实验-【金版教程】2026年高考物理大二轮专题复习冲刺方案全书word

　第19讲　热学、光学、机械振动实验

考点1　用油膜法估测油酸分子的大小　探究气体等温变化的规律

1．用油膜法估测油酸分子的大小

(1)掌握实验原理和实验操作。

(2)会计算一滴溶液中纯油酸的体积，能用“数方格”的方法计算油膜面积。

(3)能进行简单的误差分析，如浓度变化引起的误差。

2．探究气体等温变化的规律

(1)掌握实验原理和实验操作。

(2)能用图像法化曲为直分析数据。

(3)能进行简单的误差分析，如温度变化、质量变化引起的误差。

例1　(2025·河北省衡水市第二中学高三下第二次调研)做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。

(1)下列实验步骤的正确顺序是________(填写实验步骤前的序号)。

A．往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上

B．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定

C．将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积，根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小

D．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体

积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积

E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上

(2)该实验体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有________。

A．把油酸分子视为球形

B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜

C．油酸分子是紧挨着的没有空隙

D．油酸不溶于水

(3)实验中，体积为V1的所用油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V2，用注射器和量筒测得n滴上述溶液的体积为V0，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，图中每个小正方形的边长为a，则油酸薄膜的面积S＝________；可求得油酸分子的直径为________(用V1、V2、V0、n、S表示)。

(4)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．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开

C．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴

D．油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值

[解析]　(1)“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤为：配制一定浓度的油酸酒精溶液，测定一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积→准备浅水盘，撒痱子粉→滴入一滴溶液，形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积，计算分子直径。故操作先后顺序排列为DABEC。(准备浅水盘，撒痱子粉与配制油酸酒精溶液，测定一滴溶液中纯油酸的体积不分先后，也可以为ADBEC)

(2)把形状不规则的油酸分子看成球形为理想假设，故A正确；实验中只能让油膜尽可能散开，

无法保证油膜形成单分子层，也不能确定油酸分子是紧挨着的没有空隙，故B、C正确；油酸本身不溶于水，不是理想假设，故D错误。

(3)计算油膜轮廓内正方形个数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个，由题图可知油酸薄膜的面积S＝72a2，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V＝·，可求得油酸分子的直径为d＝＝。

(4)根据d＝可知，计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S偏小，测得的d偏大，A正确；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S偏小，测得的d偏大，B正确；用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，则n偏大，测得的d偏小，C错误；油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值，则偏小，测得的d偏小，D错误。

[答案]　(1)DABEC(或ADBEC)　(2)ABC

(3)72a2　　(4)AB

例2　(2025·贵州省遵义市高三下第三次适应性考试)实验小组采用如图所示装置探究在温度不变的情况下，封闭在注射器内的某种气体的压强与体积关系。

(1)下列关于实验操作的描述，正确的是________。

A．实验前必须确保装置的气密性良好，以保证气体的质量不变

B．实验中必须迅速推动活塞，使气体与外界充分热交换

C．实验中要用手紧握注射器，以维持温度恒定

(2)该小组在实验中逐渐改变气体的体积V，利用压强传感器测量气体对应的压强p，并绘制了p­图像。发现图像为一条过原点的倾斜直线，由此说明：该气体在温度不变的情况下，压强与体积成________(填“正比”或“反比”)。