Question

Ⅰ．如圖所示，某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí)（圖1），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（3）所示，第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊B條紋中心時(shí)（圖2），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（4）所示，已知雙縫間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖（3）中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為

11.4

mm．圖（4）游標(biāo)卡尺的示數(shù)

16.8

mm．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是

減小測(cè)量誤差

，所測(cè)光波的波長(zhǎng)為

675

nm．

Ⅱ．某班舉行了一次物理實(shí)驗(yàn)操作技能比賽，其中一項(xiàng)比賽為用規(guī)定的電學(xué)元件設(shè)計(jì)合理的電路圖，并能較準(zhǔn)確的測(cè)量若干個(gè)由幾節(jié)電池組成的電池組（均密封，只引出正負(fù)電極）的電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻．給定的器材如下：
A．電流表G（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）
B．電流表A（0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知）
C．滑動(dòng)變阻器R₀（0～100Ω，1A）
D．定值電阻R（阻值990Ω）
E．開關(guān)與導(dǎo)線若干
（1）小劉同學(xué)用提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，請(qǐng)你按照電路圖在乙圖上完成實(shí)物連線．

（2）丙圖為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I₁-I₂圖線（I₁為電流表G的示數(shù)，I₂為電流表A的示數(shù)），則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=

7.5

V，內(nèi)阻r=

5.0

Ω．
（3）另一位小張同學(xué)對(duì)另一電池組也用上面的實(shí)驗(yàn)連接進(jìn)行測(cè)量，初始時(shí)滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過(guò)一段距離x后電流表A才有讀數(shù)，于是該同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)作出了兩個(gè)電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖丁所示，則根據(jù)圖象可知，此電池組的電動(dòng)勢(shì)為

9.0

V，內(nèi)阻為

11.1

Ω．

Answer 1

分析：Ⅰ、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．求出n個(gè)條紋間距的距離，從而得出相鄰兩個(gè)條紋的間距，根據(jù)△x=

L

d

λ求出光波的波長(zhǎng)．
Ⅱ、（1）根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖．
（2）電流表G的讀數(shù)乘以R和G的內(nèi)阻之和表示外電壓．所以縱軸數(shù)據(jù)乘以總電阻表示外電壓，則圖線的縱軸截距乘以總電阻表示電動(dòng)勢(shì)，圖線的斜率表示內(nèi)阻．
（3）開始移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，電流表A無(wú)電流，知該支路斷路，則電流表G的支路電壓近似等于電源的電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)電流表G的電流為3.0mA時(shí)，電流表A的電流為0.54A，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電源的內(nèi)阻．

解答：解：Ⅰ、第一個(gè)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm，所以最終讀數(shù)為11.4mm．
第二個(gè)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為16mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×8mm=0.8mm，所以最終讀數(shù)為16.8mm．實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是減小測(cè)量誤差．相鄰兩個(gè)條紋的間距△x=

16.8-11.4

4

mm=1.35mm．根據(jù)△x=

L

d

λ得，λ=

d△x

L

=6.75×10-7m=675nm．
Ⅱ、（1）根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖．連接電路時(shí)一個(gè)一個(gè)回路連接，以及注意滑動(dòng)變阻器的連接．如圖．
（2）圖線縱軸截距乘以總電阻表示電動(dòng)勢(shì)，所以E=7.5×10^-3×1000V=7.5V．內(nèi)阻r=

(7-5)×10-3×1000

0.5-0.1

Ω=5.0Ω．
（3）當(dāng)電流表A電流為零時(shí)，E=9.0×10^-3×1000V=9.0V．當(dāng)電流表G的電流為3.0mA時(shí)，電流表A的電流為0.54A，則有r=

E-U

I

=

9.0-3.0

0.54

Ω=11.1Ω．
故答案為：Ⅰ、11.4    16.8     減小測(cè)量誤差    675
Ⅱ、（1）見圖
（2）7.5，5.0（3）9.0（近似），11.1（10.7～11.7均正確）

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：1、掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式．2、知道該電學(xué)實(shí)驗(yàn)用電流表G和定值電阻組裝成了一個(gè)電壓表，可以測(cè)外電壓．