Question

（1）某同學利用雙縫干涉實驗裝置測定紅光的波長，已知雙縫間距d=0.20mm，雙縫到屏的距離L=700mm，將測量頭的分劃板中心刻線與某一亮條紋的中心對齊，并將該條紋記為第一亮條紋，其示數(shù)如圖1所示，此時的示數(shù)為

 

mm．然后轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第五亮條紋的中心對齊，測出第五亮條紋與第一亮條紋的中心線間距離為9.240mm．由以上數(shù)據(jù)可求得該紅光的波長為

 

m（保留兩位有效數(shù)字）．
（2）在把電流表改裝成電壓表的實驗中，把量程I_g=300μA，內(nèi)阻約為100Ω的電流表G改裝成電壓表．
①采用如圖2所示的電路測電流表G的內(nèi)阻R_g，可選用器材有：
A．電阻箱：最大阻值為999.9Ω；
B．電阻箱：最大阻值為99999.9Ω；
C．滑動變阻器：最大阻值為200Ω；
D．滑動變阻器，最大阻值為2kΩ；
E．電源，電動勢約為2V，內(nèi)阻很小；
F．電源，電動勢約為6V，內(nèi)阻很�。�
G．開關、導線若干．
為提高測量精度，在上述可供選擇的器材中，可變電阻R₁應該選擇

 

；可變電阻R₂應該選擇

 

；電源E應該選擇

 

．（填入選用器材的字母代號）
②測電流表G內(nèi)阻R_g的實驗步驟如下：
a．連接電路，將可變電阻R₁調(diào)到最大；
b．斷開S₂，閉合S₁，調(diào)節(jié)可變電阻R₁使電流表G滿偏；
c．閉合S₂，調(diào)節(jié)可變電阻R₂使電流表G半偏，此時可以認為電流表G的內(nèi)阻R_g=R₂．
設電流表G內(nèi)阻R_g的測量值為R_測，真實值為R_真，則R_測

 

R_真．（填“大于”、“小于”或“相等”）
③若測得R_g=105.0Ω，現(xiàn)串聯(lián)一個9895.0Ω的電阻將它改裝成電壓表，用它來測量電壓，電流表表盤指針位置如圖3所示，則此時所測量的電壓的值應是

 

V．

Answer 1

分析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式求出紅光的波長．
（2）本實驗通過半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，抓住整個電路電流要基本保持不變，確定選擇的器材．通過總電阻的變化，導致總電流的變化，確定半偏法測量電流表內(nèi)阻的誤差．根據(jù)歐姆定律求出改裝后電壓表的電壓．

解答：解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)為2mm+0.01×43.0mm=2.430mm．干涉條紋的間距△x=

9.240

4

mm=2.310mm．
根據(jù)△x=

L

d

λ得，λ=

△xd

L

=

2.310×10-3×0.2×10-3

0.7

m≈6.6×10-7．
（2）①利用半偏法測量電流表G的內(nèi)阻，要保證總電流基本不變，則R₁的阻值遠大于R₂的阻值，電動勢選擇大一些的．故可變電阻R₁應該選擇 B；可變電阻R₂應該選擇A；電源E應該選擇 F．
②由于并聯(lián)R₂后，總電阻減小，則總電流增大，所以通過R₂的實際電流大于通過電流表G的電流，則R₂的阻值小于電流表G的阻值，所以電流表R_測＜R_真．
③根據(jù)歐姆定律得，U=Ig(Rg+R)=2.3×10-4×(105+9895)V=2.3V．
故答案為：（1）2.430，6.6×10^-7
（2）①B，A，F(xiàn)
②小于
③2.30，

點評：解決本題的關鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，測量光波波長的原理；以及掌握半偏法測量內(nèi)阻的原理和誤差分析．