【文章內容簡介】 播。它們在相遇后，彼此穿過，都保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都沒有受到影響。 觀察一下：在它們相遇過程中，繩上質點的最大位移出現(xiàn)在什么位置？每個點都有可能 達到這個位移嗎？ 在同一根繩子上，各種頻率的波傳播速度都是相同的。 裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開。抽 去玻璃板，過一段時間可以發(fā)現(xiàn)，兩種氣體混合在一起，上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致。 擴散現(xiàn)象也證明分子在做永不停息的無規(guī)則運動。 從熱力學第一定律分析一下：設環(huán)境溫度不變。在擴散過程中，瓶中氣體將吸熱還是放熱？這個實驗也證明擴散現(xiàn)象有方向性。 7. 絕熱過程，做功改變物體內能 用打氣筒向容器中打氣到一定壓強，穩(wěn)定后讀出靈敏溫度計的讀數(shù)。打開卡子，氣體迅速沖開膠塞，溫度將會明顯降低。（ ΔU=Q+W，作用時間極短，來不及熱交換，是絕熱過程，因此 Q=0，而 W為負，所以 ΔU必然為負，即氣體內能減小，溫 度降低）。 迅速向下壓活塞，玻璃氣缸內的硝化棉會燃燒起來 (ΔU=Q+W，也是絕熱過程，Q=0， W為正，所以 ΔU為正，氣體內能增大，溫度升高，達到硝化棉的燃點，因此被點燃）。這就是柴油機的工作原理。 靜電計是測量電勢差的儀器。指針偏轉角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大。在本實驗中，靜電計指針和 A板 等電勢，靜電計金屬 殼和 B板等電勢，因 此指針偏轉角越大 表示 A、 B兩極板間 的電壓越高。 本實驗中，極板帶電量不變。三個圖依次表示：正對面積減小時電壓增大；板間距離增大時電壓增大；插入電介質時電壓減小。 9 Q1 由 知，這三種情況下電容分別減小、減小、增大。因此可以確定 C和 S、 d、 ε的關系是 。 UUd 思考：如何測量電容器兩極板間的電壓？ 圓柱形鐵芯的作用是在磁鐵兩極和鐵芯間生成均勻地輻向分布 的磁場。不管線圈轉到什么角度，線圈平面都跟磁感線平行，線圈 受到的安培力矩的大小 只跟電流大小成正比。線圈繞在鋁框上，線 圈的兩端分別和兩個螺旋彈簧相接，被測電流由這兩個彈簧流入線 圈。鋁框可以起到電磁阻尼的作用。指針偏轉方向與電流方向有關。因此根據(jù)指針偏轉方向， 可以知道被測電流方向。 首先要查明電流表指針偏轉方向和電流方向的關系（方法與畫電場中 平面上等勢線實驗相同）。 電鍵閉合和斷開時、電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭移動過程中、 電鍵閉合后線圈 A在 B中插入、拔出時，都會發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉， 說明有電流產生。而電鍵保持閉合、滑動觸頭不動、 線圈 A 在 B中不動時， 電流表指針都不動，說明無電流產生。 結論：閉合電路中有感應電流產生的充要條件是穿過閉合電路的磁通 量發(fā)生變化。 從圖中看出：當狹縫寬度在 ，縫越窄亮斑也 越窄；當狹縫寬度在 ，縫越窄中央亮條越寬，整 個亮斑范圍越寬，亮紋間距越大。 小孔衍射和泊松亮斑的中心都是亮斑。區(qū)別是：泊松亮斑中心亮斑周圍的暗斑較寬。 電子被高壓加速后高速射向對陰極，從對陰極上激發(fā)出 X射線。在 K、 A間是陰極射線即高速電子流，從 A射出的是頻率極高的電磁波，即 X射線。 X射線粒子的最高可能的頻率可由 Ue=hν計算。 全部裝置放在真空中。熒光屏可以沿著圖中虛線轉動，用來統(tǒng)計向不同方向散射的粒子的數(shù)目。觀察結果是，絕大多數(shù) α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來方向前進，但是有少數(shù) α粒子發(fā)生了較大的偏轉。 把一塊擦得很亮的鋅板連接在靈每驗電器上，用弧光燈照鋅板，驗電器的指針就張開一個角度，表明鋅板帶了電 .進一步檢查知道鋅板帶 ( )電。這表明在弧光燈的照射下，鋅 板中有一部分 ( )從表面飛了出去鋅板中少了 ( )，于是帶 ( )電。 10 五、設計實驗舉例 例 1．略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為： ⑴ 只有秒表； ⑵ 只有米尺。 解： ⑴ 若只有秒表，可如圖 (a)，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子 彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間 t，則子彈上升的時間為 t/2，故子彈初速度 v0=gt/2。 ⑵ 若只有米尺，可如圖 (b)，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時離地面的高度 h和水平射程 s，則子彈初速度 。 t2h 例 2．利用如圖所示的一只電壓表、一個電阻箱和一個電鍵，測量一個電池組的電動勢和內電阻。畫出實驗電路圖，并用筆畫線作導線將所給器材連接成實驗電路。用記錄的實驗數(shù)據(jù)寫出電動勢和內電阻的表達式。 解：與學生實驗相比，用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測，由電壓 、電阻就可以算出電流。電路圖如右。實驗方法有兩種： ⑴ 改變電阻箱阻值，讀出兩組外電阻和對應的路端電壓值 R U R U2，根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程， 解這個方程組可得 E和 r： U1U 。 R1R2 。 ⑵ 改變電阻箱阻值，讀出電壓表對應的示數(shù)，多測幾組數(shù)據(jù) ，利用 UI圖象求電動勢和內電阻。這樣偶然誤差會更小一些。 該實驗的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起的。所以選取電阻箱阻值時不宜太大，電壓表則應該選用內阻較大的。 如果只給出電阻箱和電流表，同樣可以測量電源的電動勢和內電阻。 例 3．某同學在研究彈簧振子的周期和振子質量的關系時，利用同一根彈簧，記錄了不同振子質量對應的周期值如下表： 他在 Tm坐標系 中根據(jù)此表描點后發(fā)現(xiàn) T、 m間不是正比關系，而好象是 T∝ m關系，請你進一步驗證這一猜想是否正確？ 解：可以根據(jù)表中的 T值計算出相應的 T 2值填入表中，畫出對應的 T 2m圖象。如果所描出的點很接近在一條過原點的直線上，就可以確認 T 2∝ m關系成立。 2 ２ 2 如圖作出 Tm圖象：得到的 6個點可以認為在同一條直線上，因此可以確定 T2∝ m關系成立。 例 4．某同學利用一架固定好的自動相機 ，用同一張底片多次曝光的方法，拍下了一輛小轎車啟動后不久做勻加速直線運動的照片。相鄰兩次曝光的時間間隔為 。已知小轎車的車長為 ．他用刻度尺測量照片上的長度關系，結果如圖所示。請你估算這輛小轎車的加速度 a和小轎車在照片中第 2個像所對應的時刻的即時速度大小 v 。 11 解：從照片上可得，刻度尺的 1 厘米相當于實際長度 3m。量出前后兩段位移分別為 ，對應的實際位移分別為 12m和 ，由 ΔS=aT2可得 a=，再根據(jù)這 4秒 (b) (c) （ b）給你盛水塑料袋一個；（ c）溫度計一個；（ d）玻璃板一塊（約 1m2）。如右圖所示。 有一塊斜坡草地，太陽光垂直照射到草地表面，請將上述實驗器材按實驗設計要求畫在右圖中。 已知水的比熱容 c，被水吸收的熱量 Q 與水的質量 m、水溫升高量 △ t 間的關系是 Q＝ cm△ t，則為了測定中午單位面積上、單位時間 。本實驗會有一定誤差，試寫出一條產生誤差的主要原因： 。 解：裝置圖如右。還應該測量的物理量是溫度 t。產生誤差的主要原因是太陽能沒有全部被水吸收。 六、實驗練習題 1．按照有效數(shù)字規(guī)則讀出以下各游標尺的測量值 . ⑴