《2025年新坐标同步练习高中物理选择性必修第三册人教版青海专用》

例2 (2024·黑龙江齐齐哈尔期中) 某同学用“油膜法”来粗略估测油酸分子的大小,把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,完成油酸分子大小测定。
(1) 该同学用“油膜法”来粗略估测分子的大小,下列有助于较准确完成实验的理想化方法有(BC)。
A. 分子都视为立方体
B. 分子都能形成单分子油膜
C. 分子都是一个一个紧挨着排列的
D. 滴入的油酸酒精溶液是高浓度的油酸酒精溶液
(2) 为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差,下列方法可行的是(B)。
A. 油酸未完全散开时开始描绘油膜轮廓
B. 把浅盘水平放置,在浅盘里倒入一些水,使水面离盘口距离小一些
C. 先在浅盘水中撒些痱子粉,再用滴管把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上
D. 用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形
(3) 现体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2 cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒。现用滴管从量筒中取体积为V的油酸酒精溶液,让其自由滴出,全部滴完共N滴。现用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去)。估算油酸分子直径的表达式为$d=\frac {Va}{NSb}$。

答案： （1）BC （2）B （3）$d=\frac {Va}{NSb}$

例3 (2024·云南昆明阶段练) 在“油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,实验步骤如下：
a. 将1 mL油酸配制成1000 mL油酸酒精溶液；
b. 用小注射器取一段油酸酒精溶液,并将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,直到1 mL时一共滴入50滴；
c. 向浅盘中倒入约2 cm深的水,并将爽身粉均匀地撒在水面上；
d. 用注射器在水面上滴一滴配制好的油酸酒精溶液；
e. 待油酸薄膜的形状稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,并用彩笔在玻璃板上描出油酸薄膜的形状,如图所示。

(1) 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是$2×10^{-5}$mL。
(2) 已知每一小方格的边长为1 cm,则油膜面积为61$cm^2。$
(3) 根据上述数据得出油酸分子的直径是$3×10^{-9}$m(保留1位有效数字D)。
(4) 关于本实验下列说法正确的有_________。
A. 油酸酒精溶液长时间放置,会使分子直径的计算结果偏大
B. 若油酸没有充分散开,会使分子直径的计算结果偏小
C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,会使分子直径的计算结果偏小
D. 在向量筒中滴入1 mL油酸酒精溶液时,滴数少记了几滴,会使分子直径的计算结果偏大

答案： （1）$2×10^{-5}$ （2）61 （3）$3×10^{-9}$ （4）D