题目内容
一课外活动实验小组利用如下器材测定某金属丝的直径：一段细金属丝，两块表面光滑的玻璃A、B，波长为λ的单色平行光，一台读数显微镜，一把刻度尺．
实验原理和部分实验步骤为：
i．将玻璃板A放在水平桌面上，玻璃板B置于玻璃板A上，用金属丝将B板的一端垫起，且使金属丝与两玻璃板的交线平行，两玻璃板之间形成一个倾角θ很小的楔形空气薄层，其截面图如图所示．
ii．用已知波长为λ的单色平行光从B板的上方垂直于B板照射，得到稳定的干涉图样，由光的干涉知识可知相邻两明条纹之间的距离为△x=
| λ | 2θ |
iii．利用读数显微镜测出N条明条纹间的距离为a．
（1）为测出细丝的直径D，还需要测量的物理量是
（2）用λ、N、a和第（1）问中测得的物理量表示细金属丝的直径D=
分析：根据△x=
，通过相邻干涉条纹的间距，结合tanθ=θ=
，求出金属丝直径的表达式，从而确定需要测量的物理量．
| λ |
| 2θ |
| D |
| L |
解答：解：设细金属丝与两玻璃板的交线之间的距离为L，则tanθ=θ=
因为△x=
根据△x=
=
得，D=
．所以还需要测量细金属丝与 两玻璃板的交线之间的距离L．
故答案为：（1）细金属丝与两玻璃板的交线之间的距离L．
（2）D=
．
| D |
| L |
因为△x=
| a |
| N-1 |
根据△x=
| λ |
| 2θ |
| λ | ||
2
|
| (N-1)λL |
| 2a |
故答案为：（1）细金属丝与两玻璃板的交线之间的距离L．
（2）D=
| (N-1)λL |
| 2a |
点评：解决本题的关键知道实验的原理，结合原理推导出金属丝直径的表达式，知道在θ较小时，tanθ=sinθ=θ．
练习册系列答案
相关题目
（1）某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．图（甲）所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v．已知小车质量为200g．
①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图（乙）所示，速度v随位移s变化规律如图（丙）所示，数据如表格．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=______J，此过程动能的变化△EK=______J（保留2位有效数字）．
②指出下列情况可减小实验误差的操作是______（填选项前的字母，可能不止一个选项）
A．使拉力F要远小于小车的重力；
B．实验时要先平衡摩擦力；
C．要使细绳与滑板表面平行．
（2）某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：
①用毫米刻度尺测量如图（甲）所示的一段自来水管上两接线柱间距离为L；
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为______mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用______，电压表应选用______（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示．接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？______（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=______．（用以上测得的物理量符号表示）
①某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图（乙）所示，速度v随位移s变化规律如图（丙）所示，数据如表格．利用所得的F-s图象，求出s=0.30m到0.52m过程中变力F做功W=______J，此过程动能的变化△EK=______J（保留2位有效数字）．
| s/m | F/N | v/m′s-1 |
| 0.30 | 1.00 | 0.00 |
| 0.31 | 0.99 | 0.31 |
| 0.32 | 0.95 | 0.44 |
| 0.35 | 0.89 | 0.67 |
| 0.40 | 0.81 | 0.93 |
| 0.45 | 0.70 | 1.10 |
| 0.52 | 0.60 | 1.30 |
A．使拉力F要远小于小车的重力；
B．实验时要先平衡摩擦力；
C．要使细绳与滑板表面平行．
（2）某研究性学习小组在学完“测定金属丝电阻率”实验后，想利用下列器材测定自来水的电阻率：
| 器材（代号） | 规格 |
| 电流表（A1） 电流表（A2） 电压表（V1） 电压表（V2） 滑动变阻器（R） 直流电源（E） 开关（S）、导线若干 毫米刻度尺、游标卡尺 多用电表 一节两端可封住的绝缘PVC水管 | 量程0～1mA，内阻约为50Ω 量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω 量程0～3V，内阻约为10kΩ 量程0～15V，内阻约为50kΩ 阻值范围0～50Ω，允许最大电流0.5A 输出电压15V，内阻不计 |
②用游标卡尺测量水管内径为d，如图（乙）所示的读数为______mm；
③用多用电表测量两接线柱间装满自来水电阻约20kΩ；
④为提高实验结果的准确程度，电流表应选用______，电压表应选用______（以上均填器材代号）；
⑤为了达到上述目的，某同学设计出正确的电路原理图并按电路图连接好实物图如（丙）图所示．接通电路后，当调节滑动变阻器的滑动片时，发现电压表、电流表有示数但几乎不变，请指出哪一根导线发生了断路？______（只要填写图中导线字母代号）；
⑥若实验电路中电流表示数为I，电压表示数为U，可求得自来水的电阻率ρ=______．（用以上测得的物理量符号表示）