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(1)在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图1所示),游标卡尺的示数如图2所示;接着转动手轮,当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图3所示),游标卡尺的示数如图4所示.已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m.
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①图2中游标卡尺的示数为
 
mm;
②图4游标卡尺的示数为
 
mm;
③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是
 

所测光的波长为
 
m.(保留两位有效数字)
(2)为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:
(A)待测线圈L(阻值约为2Ω,额定电流2A)
(B)电流表A1(量程0.6A,内阻r1=0.2Ω)
(C)电流表A2(量程3.0A,内阻r2约为0.2Ω)
(D)滑动变阻器R1(0~10Ω)
(E)滑动变阻器R2(0~1kΩ)
(F)定值电阻R3=10Ω
(G)定值电阻R4=100Ω
(H)电源(电动势E约为9V,内阻很小)
(I)单刀单掷开关两只S1、S2,导线若干.
要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组A1表 和A2表的读数I1、I2,然后利用给出的I2-I1图象(如图6所示),求出线圈的电阻RL
①实验中定值电阻应选用
 
,滑动变阻器应选用
 

②请你画完图5方框中的实验电路图.
③实验结束时应先断开开关
 

④由I2-I1图象,求得线圈的直流电阻RL=
 
Ω.
分析:(1)题的关键是理解“用双缝干涉测量光的波长”实验的实验原理及公式x=
L
d
λ
的含义;
(2)题的关键是应将电阻一定的电流表与定值电阻串联作为电压表使用,在求线圈电阻时根据欧姆定律求出两电流表示数间的函数关系,然后再根据图象的斜率求解.
解答:解:(1)①图2中游标卡尺读数为
L
 
1
=11mm+4×0.1mm=11.4mm   
②图4中游标卡尺读数为
L
 
2
=16mm+7×0.1mm=16.7mm   
③实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是求其平均值,以减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度); 根据公式x=
L
d
λ
得λ=
dx
L
,其中L=1m,x=
L
 
2
-L
 
1
4
=
16.7-11.4
4
×10
-3
 
=1.325
×10
-3
 
m,d=0.5mm=0.5
×10
-3
 
m,代入数据解得λ=6.6×
10
-7
 
m.
(2)①待测电阻额定电压U=IR=2×2=4V,因电流表
A
 
1
内阻为定值,应将
A
 
1
与定值电阻串联,根据欧姆定律有R=
U
I
 
1
=
4
.0.6
Ω=6.7Ω,故定值电阻应选
R
 
3
,从图象可知电流从零逐渐增大,故滑动变阻器应用分压式接法,故应选阻值小的变阻器
R
 
1

②根据欧姆定律可知电路图如图所示.
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③为防止发生断电自感现象而损坏
A
 
1
,实验结束时应先断开开关S2.  
④根据欧姆定律有
I
 
2
=
I
 
1
+
I
 
1
(R
 
3
+r
 
1
)
R
 
L
,变形为
I
 
2
=
R
 
L
+R
 
3
+r
 
1
R
 
L
.
I
 
1
,由
I
 
2
-
I
 
1
图象求出其斜率K=
3
0.5
=6,
R
 
L
+R
 
3
+r
 
1
R
 
L
=6,可解出
R
 
L
=2.0Ω 
故答案为(1)①11.4,16.7,③减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度),6.6
×10
-7
 

        (2)①
R
 
3
R
 
1
,②如图,③
S
 
2
,④2.0Ω.
点评:当遇到通过图象求解的问题时,应先根据物理规律写出纵轴与横轴物理量间的函数关系,然后利用斜率和截距的概念求解即可.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

[物理——选修3-4]

(1)以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是

A.在“用单摆测定重力加速度”实验中,必须从最大位移处开始计时

B.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

C.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替变化

D.光的偏振现象说明光波是横波

E.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出明、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为,如果增大双缝到光屏之间的距离,将减小

(2)如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为,不考虑光的干涉和衍射,试问:

       ①若玻璃半球对紫色光的折射率为,请你求出圆形亮区的半径。

       ②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理——选修3-4] (15分)

(1)(5分)以下有关振动、波动和相对论内容的若干叙述中正确的是

A.在“用单摆测定重力加速度”实验中,必须从最大位移处开始计时

B.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

C.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替变化

D.光的偏振现象说明光波是横波

E.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出明、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为,如果增大双缝到光屏之间的距离,将减小

(2)(10分)如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为,不考虑光的干涉和衍射,试问:

       ①若玻璃半球对紫色光的折射率为,请你求出圆形亮区的半径。

       ②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

 

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科目:高中物理 来源:哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学2010年高三第二次联考(理综)物理部分 题型:计算题

[物理——选修3-4] (15分)
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B.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
C.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替变化
D.光的偏振现象说明光波是横波
E.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出明、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为,如果增大双缝到光屏之间的距离,将减小
(2)(10分)如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为,不考虑光的干涉和衍射,试问:
①若玻璃半球对紫色光的折射率为,请你求出圆形亮区的半径。
②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

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A.在“用单摆测定重力加速度”实验中,必须从最大位移处开始计时

B.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

C.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替变化

D.光的偏振现象说明光波是横波

E.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出明、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为,如果增大双缝到光屏之间的距离,将减小

(2)(10分)如图所示,一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面,经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区。屏幕S至球心距离为,不考虑光的干涉和衍射,试问:

       ①若玻璃半球对紫色光的折射率为,请你求出圆形亮区的半径。

       ②若将题干中紫光改为白光,在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色?

 

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