Question

I．某同學(xué)設(shè)計了一個測定激光波長的實(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）通過量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長，據(jù)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(diǎn)間的距離為b，則光的波長λ=

ab

L

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

 

mm．實(shí)驗(yàn)中激光的波長λ=

 

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

 

．（變大、變小、不變）
II．現(xiàn)要測量電流表G₁的內(nèi)阻，給出下列器材：電流表G₁（量程5mA，內(nèi)阻r₁約為150Ω左右），電流表G₂（量程10mA，內(nèi)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(nèi)阻未知）單刀單擲開關(guān)S導(dǎo)線若干
①定值電阻選

 

；
②在圖丙方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計圖，并標(biāo)明所用器材的代號；
③若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r₁，所用的表達(dá)r₁=

 

，式中各符號的意義是：

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ（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)，不需要估讀．根據(jù)△x=

l

d

λ，求出激光的波長．
（2）藍(lán)光的波長比紅光短，根據(jù)△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(shí)驗(yàn)中定值電阻與G₁并聯(lián)，若其阻值太小，會使其電流過大，應(yīng)選與G₁內(nèi)阻相差不大的．
②據(jù)所給器材，設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路，把G₁與定值電阻并聯(lián)，由G₂與G₁示數(shù)得定值電阻的電流，據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比關(guān)系得G₁內(nèi)阻．
③由測量值表達(dá)出定值電阻的電流和G₁的電流，由電流與電阻的關(guān)系列等式．

解答：解：（1）主尺讀數(shù)為8mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×5=0.5mm，所以第一個光點(diǎn)到第四個光點(diǎn)的距離是8.5mm．
         因?yàn)椤鱴=

l

d

λ，所以λ═

△xd

l

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

R1I2-R1I1

I1

，
I₁、I₂分別表示電流表G₁、G₂讀數(shù)，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(shù)，R₁表示定值電阻R₁的阻值

點(diǎn)評：考查并聯(lián)電路特點(diǎn)，明確電流與電阻的反比關(guān)系，學(xué)會由所給器材設(shè)計電路