题目内容

Ⅰ.某同学用某种单色光做双缝干涉实验时,已知双缝间距离为d,双缝到毛玻璃屏间距离为L,实验时先移动测量头(如图A所示)上的手轮,把分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心(如图D所示),并记下游标卡尺的读数x1(如图B所示),然后转动手轮,把分划线向右边移动,直到对准第7条明条纹中心(如图E所示)并记下游标卡尺读数x7(如图C所示).
游标卡尺的读数x1=
 
mm,游标卡尺读数x7=
 
mm.
计算实验中所用单色光波长的表达式为λ=
 

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Ⅱ.某同学使用了如下器材:电源E(电动势12V);电压表V(量程为15V,内阻约15kΩ)电流表A(量程100mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(最大电阻为50Ω);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为12V.
①请在图乙的虚线方框中画出此实验电路;
②根据设计的电路图在图丙的实物上连线;
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分析:I、游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读,根据△x=
L
d
λ求出单色光的波长表达式.
II、解题的关键在于明确电路的接法;若电流或电压从零调时滑动变阻器应用分压式接法,若待测电阻阻值远小于电压表内阻时,电流表应用外接法接法.
解答:解:Ⅰ.(1)游标卡尺的读数x1=0mm+0.02×15mm=0.30mm,
x2=14mm+0.02×24mm=14.48mm.
△x=
x7-x1
6

根据△x=
L
d
λ
可知,λ=
△xd
L
=
(x7-x1)d
L

Ⅱ.由I-U图象知电压与电流从零调,滑动变阻器应用分压式接法,小灯泡电阻远小于电压表内阻,电流表应用外接法,电路图如图所示
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(2)根据设计的电路图在图中的实物上连线如图所示
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故答案为:I、0.30;14.78;
(x7-x1)d
L
;II、如上图.
点评:I、掌握双缝干涉实验中的干涉条纹间距与波长等的关系;用
II、伏安法做电学实验时,有电流表内接与外接之分,用滑动变阻器时就有分压与限流之分,要掌握接法的选择方法.
练习册系列答案
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Ⅰ学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示.在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2位置不变,∠AOF=30°,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:
(1)若OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为
3
3

(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大?
P4
P4

(3)若某种液体的折射率为n=2.5,可以用此仪器进行测量吗?
不可以
不可以

Ⅱ如图所示为“双棱镜干涉”实验装置,其中S为单色光源,A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜,P为光屏.S位于棱镜对称轴上,屏与棱镜底边平行.调节光路,可在光屏上观察到干涉条纹.这是由于光源S发出的光经棱镜作用后,相当于在没有棱镜时,两个分别位于图S1和S2位置的相干光源所发出的光的叠加.(S1和S2的连线与棱镜底边平行)已知S1和S2的位置可由其他实验方法确定,类比“双缝干涉测波长”的实验,可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时,需要测量的物理量是
S1与S2间的距离
S1与S2间的距离
S1(或S2)与光屏间的距离
S1(或S2)与光屏间的距离
干涉条纹间距
干涉条纹间距

Ⅰ.学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示.在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2,并保持P1、P2位置不变,∠AOF=30°,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:

(1)若OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为________.

(2)图中P3、P4两位置哪一处所对应的折射率的值大?________.

(3)若某种液体的折射率为n=2.5,可以用此仪器进行测量吗?________.

Ⅱ.如图所示为“双棱镜干涉”实验装置,其中S为单色光源,A为一个顶角略小于180°的等腰三角形棱镜,P为光屏.S位于棱镜对称轴上,屏与棱镜底边平行.调节光路,可在光屏上观察到干涉条纹.这是由于光源S发出的光经棱镜作用后,相当于在没有棱镜时,两个分别位于图S1和S2位置的相干光源所发出的光的叠加.(S1和S2的连线与棱镜底边平行)已知S1和S2的位置可由其他实验方法确定,类比“双缝干涉测波长”的实验,可以推测出若要利用“双棱镜干涉”测量光源S发出的单色光的波长时,需要测量的物理量是________、________和________.

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