内容正文:
高考物理实验探究专题训练(套装)·第3册:热学·光学·传感器实验篇
一高考物理实验探究专题训练
第3册
热学·光学·传感器
实验篇
适用对象:2027届新高三师生(一轮复习阶段)
覆盖实验:5个核心实验(实验1215、实验19)
题量结构:20题(基础7+中档8+压轴5)
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高考物理实验探究专题训练(套装)·第3册:热学·光学·传感器实验篇
命题导向:紧扣2026高考实验考查趋势
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高考物理实验探究专题训练(套装)·第3册:热学·光学·传感器实验篇
目录
目录,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
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第四章
实验图表……
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4.1热学实验装置图..·
….3
4.2光学实验光路图.…
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4.3传感器实验电路图.…
……7
(在Word中按Ctr|+A全选后按F9可更新目录页码)
第四章
实验園表
本章汇集本册各实验的装置图、光路图、电路图和系统框图,由图表工-数据可视化专员制
作。图表清晰呈现实验装置结构、光路/电路原理和系统架构,配合解析使用效果更佳。
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4.1热学实验装置圆
图1油膜法估测分子大小·实验装置示意图
单分子油膜模型1d。V幽酸/S
侧视图
俯视图(坐标纸/玻璃板)
活精移夏
入
油摸面积S
伟子粉
(方格法计数
计算公式:d=V
×波度
实验关健要素
①稀祥目的:
纯油酸油膜过大无法测量。用酒精稀释使油戚面积适甘
⑦布子粉作用:油膜边界轮廓,便于描和测量面积
方格法计数:完整格计1,超半格计1。不足半格不计,半格计0.5
④误差来源:面积测量误差(主要),液度配制误差、滴管标定误差
图油膜法估测分子大小实验装置
图2注射器探究气体等温变化·实验装置示意图
玻意耳定律pV=C(等温条件)DS压强传器应用
封闭气体
体积V
20
斜事k=V=C
1.01x100p
心操作要点
压强传感器
暖慢移动活塞一保证等温件(然文换充分
心快速推拉会持我压馆科温。即张降温
③活塞候骏面积3,质量m
p=pe+mg/5(经直救置.活塞白重)
图注射器探究气体等温变化装置
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图3压强传感器探究气体等容变化·实验装置示意图
查理定律】T=恒量温度传感器+压强传感器
温度传感器
压强传感
T图像过原点直
查理定律(等容变化)
封气
p/T,恒量
T=t+273.15(K0
绝对零度T:=-273.15C
A误差分析
加热器
8
图压强传感器探究等容变化装置
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4.2光学实验光路图
图4插针法测定玻璃折射率·光路示意图
新射定律1n=sin8,/sin01光沿直线传搭确定光路
!法线MN
插针原理
P,档住P,P,的慢
0
操作要点
OPP同距适当大(5-10cm
②入射角我3
插针竖直插入纸
④多次测量取平均
折射率公式
n sine,/sinea
bb
两平行疲璃砖特性
出射光线与入射光线平行(仅有侧)→9:=
图插针法测定玻璃折射率光路
图5双缝干涉测定光波长·光路示意图
△=/d分波前法获取相干光1杨氏双实验
光路方向一一
核心公式与测量
皮长公式:入=d·△×/
条较可距:△×=(x一x)/6(第1到第7条为6个间隔
单域作用:获取线光源(保证空问相干性)
选光片作用:陕取单色光《保证时可相干性)
△x增大:1增大我d减小
白光干涉:中央白色。两侧彩色(红光在外侧
元件精序:光源一鸿光片一单址一双缝一遥光筒一光屏
图双缝干涉实验测定光波长光路
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图6全反射临界角·光路示意图
nc=1/n【半圆秒玻调砖1光密一光流介质
半塑形玻璃砖全反射光路
全反射条件与公式
①发生条件:光从光室→光蔬介质
②人射角日产信界角
sin6c=1/n一n=1/sinec
撒光沿半径入射城面一入射角二了一方向不玫变
③临界角时折射角90
6c小一n越大一易全反射
⑤半圆弧面沿半径入射不改变方向
无折射光
空气(光
(人射角=0°,折射角0)
实际应用
光年通信:芯材n:,包层n
一光在芯材中全反射传输
凌璃(光密)n
数据示侧
会反射尺能从光雪介质射光蔬介时发生
若6c=41.8°(in41.8=0.666】
则n=1/0.666=1.50
图全反射法测折射率光路(临界角)
4.3传感器实验电路圜
图7热敏电阻温度控制报警电路
NTC热敏电阻1温度>40C时粒发报警1电压比较器+维地器
1=2k
Rt (NTC)
八T1R
E-6V
3.0V
电
电压此较器
工作原理(NTC:温度↑→RtI)
①温度>40C一肚减小一R肚分压U肚裤低
值计算:40℃时肚=2k0=R
团URt<Vref(3.00+比较器输出高电平
U Rt =Ex Rt/(R+Rt)=6x2/4=3.0V
③继电器吸合→蜂鸣墨摸警◆虹色指示灯亮
→参考电压:3.0V为触发阀值
图NTC热敏电阻温度控制电路
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图8光敏电阻光控开关电路(路灯自动控制)
白天路灯灭「夜晚路灯亮1光敏电阻R?+维电器
Rg光敏电E
工作逻辑
白天光照强】
度(光超
E=6V
电小
电器师
慈电器
一路接通充
暗电机尺暗。501亮电阻R亮三0.8k0
R亮/只暗年1/6一光组使阻值里著减小
光敏电阻材料:半导体(镜亿锅CaS
顺理光电导应货连学增大用减小
2
光敏电阻RE(阻值-光照强度)特性曲线
R/D
尺随光塑增强南减
图光敏电阻光控开关电路
图9压力传感器电路(电阻应变片式+电容式)
应变片电桥电路1电容式压力传感器〡差分轴出+温度补橙
(a)电阻应变片式·惠斯通电桥
(6)电容式压力传感器
根板A(国定)
d
r2华分
最板B(可动)
电容式传感器原理
应变片原理
R=pS.拉伸tS1-+R1
C=eS/d
弹性鸾:上表面拉伸1)。
压力F增大一d减小一C增大
下表面互榨倪,!),变化方向相反
灵教度:C/△F
豫入电桥相部臂:整分放大+温度补结
应用:触控屏。电子开、麦克风
两种压力传感器对比
电阻应变片式:精废高。稳发性好一电子料,测力计
电荐式:灵胶度高。响应快一触控,麦克风
多传感器融合(压力+温度+光服)是物联网核心方向
图电容式/应变片式压力传感器电路
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图10多传感器融合系统框图(智能温室报警系统)
温度+光照+压力一信号调理→比较器一或门→报警
温度监测
光照监测
压力监测
NTC热敏电胆t
光敏电程Rg
电喜式压力传感器
电容分压,检液
CC分店电正M母
电压比较器1
电压比较落2
电压比较落3
U3.0N一出高
Ug>30v一出高
蜂器
力
门:任一比较器输出高电平一鸣器报警+对应指示灯亮【多传墙器融合提离监测盖西和可靠
图多传感器融合智能温室报警系统框图
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