题目内容

（2008?四川）Ⅰ．图1中为“双棱镜千涉”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，两个分别位于图中 sl和s2相干波源所发出的光的叠加．（sl和s2的连线与棱镜底边平行．）
己知s1和s2的位置可由其它实验方法确定，类比“双缝干涉测波长”的实验，可以推测出若要利用“双棱镜千涉”测量光源s 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
和
干涉条纹间距
干涉条纹间距
．
Ⅱ．图2中所示装置可以用来测量硬弹簧（即劲度系数较大的弹簧）的劲度系数k．电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为l，重力加速度为g．为理想电压表．当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图l 中a点，此时电压表示数为零．在木板上放置质量为m的重物，滑动变阻器的触头随木板一起下移．由电压表的示数U及其它给定条件，可计算出弹簧的劲度系数k．

（1）写出m、U与k之间所满足的关系式．
（2）己知E=1.50V，l=12.0cm，g=9.80m/s2．测量结果如下表：
m（kg） 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50
U（V） 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740

①在图中给出的坐标纸上利用表中数据描出m-U直线．
②m-U 直线的斜率为
10.0
10.0
kg/V；
③弹黄的劲度系数k=
1.23×103
1.23×103
N/m（保留 3 位有效数字）．
分析：Ⅰ、根据双缝干涉条纹的间距公式△x=
L
d
λ，可知要测量单色光的波长所需测量的量．
Ⅱ、加重物后，增加的重力与弹簧增加的弹力相等．增加的弹力与下降的高度有关，下降的高度决定外电阻的大小，从而决定电压表的读数．
解答：解：Ⅰ、根据双缝干涉条纹的间距公式△x=
L
d
λ，可知要测量单色光的波长，需要测量s1 与 s2 间的距离、s1（或 s2 ）与光屏间的距离、干涉条纹间距．
Ⅱ（1）mg=kx
    U=
x
l
E=
mg
kl
E
    所以m=
lk
Eg
U．
     （2）①根据m-U的关系，知m-U成正比，图线如图所示
     ②通过图线求出斜率为：10.0
     ③已知
lk
Eg
=10，所以k=
10Eg
l
=1.23×103 N/m．
故答案为：Ⅰ、s1 与 s2 间的距离、s1（或 s2 ）与光屏间的距离、干涉条纹间距．Ⅱ（1）m=
lk
Eg
U．（2）如图，10.0，1.23×103．
点评：解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式△x=
L
d
λ，以及会正确受力分析．
练习册系列答案
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（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？
（3）若k=2.0N/m，
.
ab
=0.20m，
.
bc
=0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是多少？（不计通电时电流产生的磁场的作用）
（4）若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？

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