Question

I．某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖甲所示，激光器發出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現一排等距的亮點，圖乙中的黑點代表亮點的中心位置．
（1）通過量出相鄰光點的距離可算出激光的波長，據資料介紹，若雙縫的縫間距離為a，則雙縫到感光片的距離為L，感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則光的波長λ=

ab

L

．該同學測的L=1.0000m，雙縫間距a=0.220mm，用帶十分度游標的卡尺測感光片上的點間距時，尺與點的中心位置如圖乙所示．圖乙中第一個光點到第四個光點的距離是

 

mm．實驗中激光的波長λ=

 

m（保留兩位有效數字）
（2）如果實驗時將紅激光換成藍激光，屏上相鄰兩光點間的距離將

 

．（變大、變小、不變）
II．現要測量電流表G₁的內阻，給出下列器材：電流表G₁（量程5mA，內阻r₁約為150Ω左右），電流表G₂（量程10mA，內阻r₂約為100Ω左右）定值電阻R₁=100Ω、定值電阻R₂=10Ω滑動變阻器R₃（0～200Ω）干電E（1.5V，內阻未知）單刀單擲開關S導線若干
①定值電阻選

 

；
②在圖丙方框中畫出實驗電路設計圖，并標明所用器材的代號；
③若選測量數據中的一組來計算r₁，所用的表達r₁=

 

，式中各符號的意義是：

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ（1）游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需要估讀．根據△x=

l

d

λ，求出激光的波長．
（2）藍光的波長比紅光短，根據△x=

l

d

λ，判斷相鄰兩光電間的距離變化．
Ⅱ①定值電阻的選擇：實驗中定值電阻與G₁并聯，若其阻值太小，會使其電流過大，應選與G₁內阻相差不大的．
②據所給器材，設計實驗電路，把G₁與定值電阻并聯，由G₂與G₁示數得定值電阻的電流，據并聯電路電流與電阻成反比關系得G₁內阻．
③由測量值表達出定值電阻的電流和G₁的電流，由電流與電阻的關系列等式．

解答：解：（1）主尺讀數為8mm，游標讀數為0.1×5=0.5mm，所以第一個光點到第四個光點的距離是8.5mm．
         因為△x=

l

d

λ，所以λ═

△xd

l

=6.2×10^-7m
   （2）根據λ，知波長變短，屏上相鄰兩光點間的距離將變小．
Ⅱ解：①若選R₂，則其阻值太小，電流過大，而R₁與G₁內阻相當，故選：R₁ 
   ②電路圖如圖所示：G₂的示數減去G₁的示數為通過R₁的電流值．
  
 ③由并聯電路特點：I₁r₁=R₁（I₂-I₁） 得：r₁=

R1I2-R1I1

I1

，
I₁、I₂分別表示電流表G₁、G₂讀數，R₁表示定值電阻R₁的阻值．
故答案為：Ⅰ（1）8.5，6.2×10^-7；（2）變小．
Ⅱ①R₁； ②電路圖如圖； ③rI₁、I₂分別表示電流表G₁、G₂讀數，R₁表示定值電阻R₁的阻值

點評：考查并聯電路特點，明確電流與電阻的反比關系，學會由所給器材設計電路