Question

I．某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图甲所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图乙中的黑点代表亮点的中心位置．
（1）通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，若双缝的缝间距离为a，则双缝到感光片的距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则光的波长．该同学测的L=1.0000m，双缝间距a=0.220mm，用带十分度游标的卡尺测感光片上的点间距时，尺与点的中心位置如图乙所示．图乙中第一个光点到第四个光点的距离是______mm．实验中激光的波长λ=______m（保留两位有效数字）
（2）如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将______．（变大、变小、不变）
II．现要测量电流表G₁的内阻，给出下列器材：电流表G₁（量程5mA，内阻r₁约为150Ω左右），电流表G₂（量程10mA，内阻r₂约为100Ω左右）定值电阻R₁=100Ω、定值电阻R₂=10Ω滑动变阻器R₃（0～200Ω）干电E（1.5V，内阻未知）单刀单掷开关S导线若干
①定值电阻选______；
②在图丙方框中画出实验电路设计图，并标明所用器材的代号；
③若选测量数据中的一组来计算r₁，所用的表达r₁=______，式中各符号的意义是：______．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需要估读．根据△x=λ，求出激光的波长．
（2）蓝光的波长比红光短，根据△x=λ，判断相邻两光电间的距离变化．
Ⅱ①定值电阻的选择：实验中定值电阻与G₁并联，若其阻值太小，会使其电流过大，应选与G₁内阻相差不大的．
②据所给器材，设计实验电路，把G₁与定值电阻并联，由G₂与G₁示数得定值电阻的电流，据并联电路电流与电阻成反比关系得G₁内阻．
③由测量值表达出定值电阻的电流和G₁的电流，由电流与电阻的关系列等式．
解答：解：（1）主尺读数为8mm，游标读数为0.1×5=0.5mm，所以第一个光点到第四个光点的距离是8.5mm．
         因为△x=λ，所以λ═=6.2×10^-7m
   （2）根据λ，知波长变短，屏上相邻两光点间的距离将变小．
Ⅱ解：①若选R₂，则其阻值太小，电流过大，而R₁与G₁内阻相当，故选：R₁ 
   ②电路图如图所示：G₂的示数减去G₁的示数为通过R₁的电流值．
  
 ③由并联电路特点：I₁r₁=R₁（I₂-I₁） 得：r₁=，
I₁、I₂分别表示电流表G₁、G₂读数，R₁表示定值电阻R₁的阻值．
故答案为：Ⅰ（1）8.5，6.2×10^-7；（2）变小．
Ⅱ①R₁； ②电路图如图； ③rI₁、I₂分别表示电流表G₁、G₂读数，R₁表示定值电阻R₁的阻值
点评：考查并联电路特点，明确电流与电阻的反比关系，学会由所给器材设计电路