Question

【題目】(1)某同學利用“雙縫干涉實驗裝置”測定紅光的波長。已知雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第1亮條紋，其示數如圖所示，此時的示數為________mm。然后轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第5亮條紋的中心對齊，讀出示數，并計算第5亮條紋與第1亮條紋的中心線間距離為Δx。由此可得該紅光的波長表達式為_______（用字母表達）；某同學用黃色濾光片時得到一個干涉圖樣，為了使干涉條紋的間距變寬，可以采取的方法是_____________、______________________。

(2)要描繪一個標有“3V 0.8W”小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡兩端的電壓由零逐漸增加，且盡量減小實驗誤差。已選用的器材除導線、開關外，還有

電池組（電動勢為4.5V，內阻約1Ω）

電流表（量程為0~300mA，內阻約為1Ω）

電壓表（量程為0~3V，內阻約為3kΩ）

滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）

①實驗電路應選用圖中的________________（填字母代號）

②請按照①中選擇的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞___________。

③以電壓表的讀數U為橫軸，以電流表的讀數Ⅰ為縱軸，根據實驗得到的多組數據描繪出小燈泡的伏安特性曲線，如圖所示。由圖可知：隨著電壓的增大，小燈泡的電阻_______（選填“增大”或“減小”），其發生變化的原因是________________________________。

④從圖線可知，當燈泡兩端電流為0.26A時，小燈泡的功率等于_________W（保留兩位有效數字）。⑤某同學看到實驗室有最大阻值為17kΩ的滑動變阻器R1和最大阻值為100Ω的滑動變阻器R2，用R1和R2分別替換本實驗中的滑動變阻器，滑片從左向右滑動過程中，電壓表示數隨滑片移動距離x的關系曲線如圖所示，正確的是_________________.

Answer 1

【答案】 2.430（2.428mm~2.432mm） 換用紅色的濾光片 使光屏離雙縫距離遠一些 B 增大 溫度變高，電阻率變大，電阻變大 0.62 B

【解析】(1) 螺旋測微器的讀數為2.0mm+0.01×43.0mm=2.430mm；

干涉條紋的間距，所以波長為；

由公式可知，換波長更長的光或增大光屏離雙縫的距離即可；

(2) 實驗要求燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，則滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡正常發光時的電阻為，電流表內阻為1Ω，電壓表內阻為3kΩ，相對來說，電壓表內阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，因此應選擇圖B所示電路；

(3) 滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路安全，閉合開關前，滑片應處于滑動變阻器最左端；根據實驗電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示

(4) 由圖象可知，隨電壓增大，通過燈泡的電流增大，由歐姆定律可知，電壓與電流的比值增大，即燈泡電阻變大，這是因為燈泡電阻隨燈絲溫度升高而增大造成的；

(5)由燈泡的伏安特性曲線可知，當電流為0.26A時的電壓為2.4V，所以功率為P=UI=

(6) 由圖象可知，隨電壓增大，通過燈泡的電流增大，由歐姆定律可知，電壓與電流的比值增大，即燈泡電阻變大

點晴：解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數方法，測量光波波長的原理，注意掌握干涉條紋間距公式的內容，對電學實驗要明確以下情況滑動變阻器必須用分壓式接法：①要求電壓或電流從零調；②變阻器的全電阻遠小于待測電阻；③用限流接法時通過電流表的電流大于電流表的量程。