Question

（1）用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距d為2.0×10^-4 m，測得雙縫到屏的距離L為0.700m，將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數如圖甲所示．然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數為

13.870

mm，求得相鄰亮紋的間距△x為

2.310

mm，求得所測紅光波長為

6.6

×10

-7

m．

（2）如圖是某同學用打點計時器研究小車做勻變速直線運動時打出的一條紙帶，A、B、C、D、E為該同學在紙帶上所選的計數點，相鄰計數點間的時間間隔為△t．由圖可知，打點計時器打下D點時小車的瞬時速度為

S   4 -S   2

2△t

，小車的加速度為

S   4 - 2S   2

4 t 2

．
（3）實驗室有一閑置的電流表A₁，實驗員為測定它的內阻r₁的精確值，
有如下器材：
電流表A₁（量程300mA，內阻約為5Ω）  電流表A₂（量程600mA，內阻約為1Ω）
電壓表V（量程為15V，內阻約為3kΩ）    定值電阻R₀=5Ω
滑動變阻器R₁ （ 最大阻值10Ω，額定電流為1A）
滑動變阻器R₂（最大阻值250Ω  額定電流為0.3A）
電源 E，電動勢為3V，內阻較小         導線，電鍵若干
①要求電流表A₁的示數從零開始變化，而且能多測幾組數據，盡可能減少誤差，在答題卷的方框中畫出測量用的電路圖，并在圖中標出所用的器材的代號．
②若選測量的數據中的一組來計算電流表A₁的內阻r₁，則r₁的表達式為r₁=

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

；式中各符號的意思是

R

0

是定值電阻的電阻大小，

I

1

和

I

2

分別是某次實驗電流表

A

1

和

A

2

的讀數

．

Answer 1

分析：螺旋測微器讀數時注意半毫米刻度線是否露出，需要估讀；用單色光做雙縫干涉實驗時兩相鄰明條紋間距公式為△x=

L

d

λ；注意電表能準確讀數時指針應指在滿刻度的

1

3

～

2

3

之間．

解答：解：（1）圖乙中手輪上的示數為

L

2

=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm，圖乙中示數為

L

1

=2m+32.0×0.01mm=2.320mm，相鄰亮紋的間距為△x=

L   2 -L   1

6-1

=2.310mm，由△x=

L

d

λ可得λ=

d△x

L

=6.6×

10

-7

m．
（2）由

V

t 2

=

x

t

得，打D點時小車的瞬時速度為速度為

V

D

=

S   4 -S   2

2△t

，由

△x=at

2

得a=

(S   4 -S   2 ) -S   2

4△ t 2

=

S   4 - 2S   2

4 t 2

．
（3）①因要求電流表A₁的示數從零開始變化，則滑動變阻器應用分壓式接法；根據歐姆定律，因待測電流表的滿偏電壓

U

1

=

I   1 r

1

=300×5

×10

-3

V=1.5V，不足電壓表量程

1

4

，故不能使用電壓表，因

A

1

量程是

A

2

的一半，可以將電流表

A

1

與

R

0

并聯再與

A

2

串聯，畫出電路圖如圖所示，

②根據歐姆定律有

I   1 r

1

=

(I

2

-I

1

)R

0

，

r

1

=

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

式中各符號的意思是：

R

0

 是定值電阻的電阻大小，

I

1

和

I

2

分別是某次實驗電流表

A

1

和

A

2

的讀數．
故答案為（1）13.870，2.310，6.6

×10

-7

 
        （2）

S   4 -S   2

2△t

，

S   4 - 2S   2

4 t 2

．
        （3）①如圖，②

r

1

=

(I   2 -I   1 )R   0

I   1

，

R

0

是定值電阻的電阻大小，

I

1

和

I

2

分別是某次實驗電流表

A

1

和

A

2

的讀數．

點評：當不能使用電壓表測量電壓時，應根據歐姆定律將電流表進行改裝：或與定值電阻并聯以擴大量程，或與定值電阻串聯改為電壓表，應先畫出電路圖，再通過計算得出結論．