(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm.然

◎ 题目

(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm.然后,接通电源使光源正常工作.

魔方格

①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度.某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2=______;
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离△x=______mm;这种色光的波长λ=______nm.
(2)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω,科当标准电阻用) 一只电流表(量程IR=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线.
①请根据测定电动势E内电阻r的要求,设计图4中器件的连接方式,画线把它们连接起来.

魔方格

②接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图5所示.处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数
1
I
;再制作R-
1
I
坐标图,如图6所示,图中已标注出了(R,
1
I
)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上.
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线.
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω

◎ 答案


魔方格
(1)由游标卡尺的读数规则可知
x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm;
图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个,
故△x=
x1-△x2
6
=
15.02-1.16
6
=2.31mm;
由△x=
d
可知
λ=
d△x
L
=0.20mm×
2.31mm
700mm
=6.6×102nm.
(2)①根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串连接在电源两端即可.
实物图的连接如图甲所示(如图甲).
②将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上,如图乙所示
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线如图乙所示
④由闭合电路欧姆定律有:
E=I(R+r+rg),
解得:R=E?
1
I
-(r+rg)

根据R-
1
I
图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.
代入数据解得E=1.5V
r=0.3Ω.
故本题的答案为:(1)①15.02,②2.31;6.6×102
(2)①见图甲,②见图乙,③④1.5(1.46~1.54);0.3(0.25~0.35).

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm.然…”主要考查了你对  【游标卡尺】,【闭合电路欧姆定律】,【实验:测定电池的电动势和内阻】,【双缝干涉中决定明暗条纹的条件】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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