Question

I 利用圖10中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開(kāi)紙帶，使重物下落．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列的小點(diǎn)．
（1）為了測(cè)得重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

 

．（填入正確選項(xiàng)前的字母）
A．天平B．秒表C．刻度尺
（2）若實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值，而�?shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無(wú)錯(cuò)誤，寫(xiě)出一個(gè)你認(rèn)為可能引起此誤差的原因：

 

．
II（5分）為了測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，在實(shí)驗(yàn)室里我們通常采取圖甲所示電路測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)該電路圖在圖乙中連接實(shí)物圖

 

．

III某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定激光波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)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(xiàn)一排等距的亮點(diǎn)，圖乙中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置．
（1）通過(guò)量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長(zhǎng)，據(jù)資料介紹，若雙縫的縫間距離為a，雙縫到感光片的距離為感光片上相鄰兩光點(diǎn)間的距離為b，則光的波長(zhǎng)λ=

ab

L

．該同學(xué)測(cè)得L=1.0000m，雙縫間距a=0.22mm，用帶10分度游標(biāo)的卡尺測(cè)感光片上的光點(diǎn)間距時(shí)，尺與點(diǎn)的中心位置如圖乙所示．圖乙中第一個(gè)光點(diǎn)到第四個(gè)光點(diǎn)的距離是

 

mm．實(shí)驗(yàn)中激光的波長(zhǎng)λ=

 

m（保留兩位有效數(shù)字）
（2）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光，屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離將

 

．（選填變大、變小、不變）

Answer 1

分析：I、（1）為了測(cè)得重物下落的加速度，需要用刻度尺測(cè)量出紙帶上點(diǎn)和點(diǎn)間的距離，時(shí)間可以從紙帶上直接讀出，根據(jù)△x=gT²求出加速度．
（2）由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間存在摩擦，所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值�?BR>Ⅱ、根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，注意滑動(dòng)變阻器是限流式接法．
III、（1）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．根據(jù)λ=

ab

L

求出激光的波長(zhǎng)．
（2）λ=

ab

L

，則b=

Lλ

a

，紅激光換成藍(lán)激光，波長(zhǎng)變短，可知屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離的變化．

解答：解：I、（1）根據(jù)△x=gT²，知需測(cè)紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離，時(shí)間可以從紙帶上直接讀出，所以所需的器材是刻度尺．故選C．
   （2）實(shí)驗(yàn)中所得到的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度值，可能是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間存在摩擦．
Ⅱ、根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．連接如圖．

III、（1）游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為8mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×5=0.5mm，最終讀數(shù)為8.5mm．光的波長(zhǎng)λ=

ab

L

=

0.22×10-3× 8.5×10-3 3

1

=6.2×10-7m．
（2）紅激光換成藍(lán)激光，波長(zhǎng)變短，根據(jù)光的波長(zhǎng)λ=

ab

L

，b=

Lλ

a

，知屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離變�。�
故本題答案為：I、（1）C  （2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間存在摩擦．Ⅱ、如圖．III、（1）8.5mm，6.2×10^-7m  （2）變�。�

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)原理，以及所需的器材．掌握雙縫干涉波長(zhǎng)的公式．