题目内容

在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉
均匀地撒在水面上.
②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.
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体
积和面积计算出油酸分子直径的大小.
④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.
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是
④①②⑤③
④①②⑤③
.(填写步骤前面的数字)
(2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2.由此估算出油酸分子的直径为
5×10-10
5×10-10
m.(结果保留l位有效数字)
分析:将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出1滴此溶液的体积.然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积.则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积,恰好就是油酸分子的直径.
解答:解:(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=
V
N
(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)
(2)计算步骤:先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=
10-6
50
×
1
300
,再计算油膜面积,最后计算分子直径=
10-6
50
×
1
300
×
1
0.13
=5×10-10
m.
故答案为:(1)④①②⑤③(2)5×10-10
点评:本题是以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个靠着一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度.
练习册系列答案
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(1)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,

       ①下列操作错误的是           (    )

       A.将纯油酸直接滴在水面上

       B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数

       C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

       D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数

   

②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为         m(保留一位有效数字).

(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=        cm.

②滑块通过光电门l的速度=      ,滑块通过光电门2的速度=      (用字母表示).

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是                (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式         (用字母g及③中所测量的物理量表示).

(1)在做“油膜法估测分子的直径”的实验中,

       ①下列操作错误的是           (    )

       A.将纯油酸直接滴在水面上

       B.向量筒中滴1 mL酒精油酸溶液,记下其滴数

       C.用试管向水面倒酒精油酸溶液少许

       D.在计算油膜面积时,凡是占到方格的一部分的都计入方格的总数

   

②设酒精油酸溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器量得1 mL上述溶液中有液滴50滴,然后把痱子粉均匀地撒在水面上,接着把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如下图所示,已知坐标纸中正方形小方格的边长为20 mm,则油酸分子的直径约为         m(保留一位有效数字).

(2)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示.分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用如图乙所示装置测量边长为的立方体滑块和长l m左右的木板间的动摩擦因数,图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).让滑块从木板的顶端滑下,光电门l、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为 (数量级s),用20分度的游标卡尺测量小滑块的宽度,其读数如图丙所示.

①读出滑块的宽度=        cm.

②滑块通过光电门l的速度=      ,滑块通过光电门2的速度=      (用字母表示).

③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速度为g,为完成测量,除了研究和斜面倾角之外,还需测量的物理量是                (说明该量的物理意义,同时指明代表物理量的字母).

④用③中各量求解动摩擦因数的表达式         (用字母g及③中所测量的物理量表示).

(1)(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中,操作步骤如下:
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0
③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,痱子粉均匀撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.
上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.
某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于________
A.油酸散开的时间过长,面积过大   
B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
(2)(10分)某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~500mA,内阻约Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;     F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;    G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A­1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 ________(填“R1”或“R2”);
②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图(盐水柱的符号用“      ” 表示);

③握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:

实验次数
1
2
3
4
5
6
长度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R(kΩ )
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
为了研究电阻与长度的关系,该小组用纵坐标表示电阻,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________。

(1)(8分)在《油膜法估测分子大小》的实验中,操作步骤如下:

①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液总量为V2

②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0

③先往边长为30~40 cm的浅盘里倒入2 cm深的水,痱子粉均匀撒在水面上;

④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;

⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上;

⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N,其中不足半个格的两个格算一格,多于半个格的算一格.

上述实验步骤中有错误的步骤是____________________(指明步骤,并改正),油酸分子直径的表达式d=________.

某同学实验中最终得到的计算结果数据偏大,可能是由于________

A.油酸散开的时间过长,面积过大   

B.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

C.计算油膜面积时,舍去了所有不足一格的方格

D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开

(2)(10分)某小组科技活动小组为探究导电液体的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:

①该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:

A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A;

B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;

C.电流表A2:量程0~500mA,内阻约Ω;

D.电压表V:量程0~15V,内阻约kΩ;

E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;     F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;    G.开关.导线等

在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填“A­1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是 ________(填“R1”或“R2”);

②根据所选的器材在虚线 框中画出实验电路图(盐水柱的符号用“      ” 表示);

③握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:

实验次数

1

2

3

4

5

6

长度L(cm)

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

电阻R(kΩ )

1.3

2.1

3.0

4.1

5.3

6.7

为了研究电阻与长度的关系,该小组用纵坐标表示电阻,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________。

 

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