Question

（1）做以下三個實驗：
①驗證動量守恒定律    ②驗證機械能守恒定律    ③用單擺測定重力加速度
a．要用打點計時器的實驗是

 

．
b．要用天平的實驗是

 

．
c．要用刻度尺的實驗是

 

．
d．用如圖1所示的一種十分度游表卡尺（游標尺十等分總長9mm）測量單擺小球的直徑，則小球直徑為

 

m．

（2）油酸酒精溶液的濃度為1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒內滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL，若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩定后形成分子油膜的形狀如圖2所示．①若每一小方塊的邊長25mm，則油酸薄膜的面積約為

 

m²；
②第一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為

 

m³；
③由以上數據，估算出油酸分子的直徑

 

m．

Answer 1

分析：（1）驗證機械能守恒定律時需要打點計時器測量某一點的瞬時速度，需要刻度尺測量初末位置的高度．
驗證機械能守恒定律需要天平測量小球的質量．需要刻度尺測量小球落地點的距離．
用單擺測定重力加速度需要刻度尺測量單擺的長度．
本題中游標卡尺的精度為0.1mm；
游標卡尺讀數先讀大于1mm的整數部分，再讀不足1mm的小數部分．
（2）將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．

解答：解：（1）驗證機械能守恒定律時需要打點計時器測量某一點的瞬時速度，需要刻度尺測量初末位置的高度．
驗證機械能守恒定律需要天平測量小球的質量．需要刻度尺測量小球落地點的距離．
用單擺測定重力加速度需要刻度尺測量單擺的長度．
a．要用打點計時器的實驗是②．
b．要用天平的實驗是①．
c．要用刻度尺的實驗是①②③
d.10分度，精度為0.1mm
大于1mm的整數部分為20mm，由于游標尺上第六個刻線（除零刻線）與主尺刻線對齊，故不足1mm的小數部分為0.6mm，因而讀數為20.6mm，即0.0206m；
（2）①如圖所示，是油酸薄膜．由于每格邊長為25mm，則每一格就是625mm² ，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，則油酸薄膜面積為3×10^-2m²；
②1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積V=

0.6

1000×50

mL=1.2×10^-11m³；
③分子的直徑d=

V

S

=

1.2×10-11

3×10-2

=4×10^-10 m
故答案為：（1）a、②；b、①；c、①②③．d、0.0206．
（2）①3×10^-2②1.2×10^-11③4×10^-10

點評：掌握各個實驗的原理和需要測量的物理量及儀器．
游標卡尺是利用差值讀數的原理設計，故10分度的精度為0.1mm．
本題是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個靠著一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度．