题目

题型：北京难度：来源：

（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm．然后，接通电源使光源正常工作．



①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x₁=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x₂=______；
②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x=______mm；这种色光的波长λ=______nm．
（2）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用） 一只电流表（量程I_R=0.6A，内阻r_g=0.1Ω）和若干导线．
①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来．



②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图5所示．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数

1

I

；再制作R-

1

I

坐标图，如图6所示，图中已标注出了（R，

1

I

）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上．
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线．
④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω

答案

（1）由游标卡尺的读数规则可知
x₂=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm；
图2（a）中暗纹与图3（a）中暗纹间的间隔为6个，
故△x=

△x1-△x2

6

=

15.02-1.16

6

=2.31mm；
由△x=

Lλ

d

可知
λ=

d△x

L

=0.20mm×

2.31mm

700mm

=6.6×10²nm．
（2）①根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串连接在电源两端即可．
实物图的连接如图甲所示（如图甲）．
②将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上，如图乙所示
③在图6上把描绘出的坐标点练成图线如图乙所示
④由闭合电路欧姆定律有：
E=I（R+r+r_g），
解得：R=E•

1

I

-(r+rg)，
根据R-

1

I

图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻．
代入数据解得E=1.5V
r=0.3Ω．
故本题的答案为：（1）①15.02，②2.31；6.6×10²；
（2）①见图甲，②见图乙，③④1.5（1.46～1.54）；0.3（0.25～0.35）．