Question

（1）某同学利用双缝干涉实验装置测定红光的波长，已知双缝间距d=0.20mm，双缝到屏的距离L=700mm，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图1所示，此时的示数为

 

mm．然后转动测量头，使分划板中心刻线与第五亮条纹的中心对齐，测出第五亮条纹与第一亮条纹的中心线间距离为9.240mm．由以上数据可求得该红光的波长为

 

m（保留两位有效数字）．
（2）在把电流表改装成电压表的实验中，把量程I_g=300μA，内阻约为100Ω的电流表G改装成电压表．
①采用如图2所示的电路测电流表G的内阻R_g，可选用器材有：
A．电阻箱：最大阻值为999.9Ω；
B．电阻箱：最大阻值为99999.9Ω；
C．滑动变阻器：最大阻值为200Ω；
D．滑动变阻器，最大阻值为2kΩ；
E．电源，电动势约为2V，内阻很小；
F．电源，电动势约为6V，内阻很小；
G．开关、导线若干．
为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R₁应该选择

 

；可变电阻R₂应该选择

 

；电源E应该选择

 

．（填入选用器材的字母代号）
②测电流表G内阻R_g的实验步骤如下：
a．连接电路，将可变电阻R₁调到最大；
b．断开S₂，闭合S₁，调节可变电阻R₁使电流表G满偏；
c．闭合S₂，调节可变电阻R₂使电流表G半偏，此时可以认为电流表G的内阻R_g=R₂．
设电流表G内阻R_g的测量值为R_测，真实值为R_真，则R_测

 

R_真．（填“大于”、“小于”或“相等”）
③若测得R_g=105.0Ω，现串联一个9895.0Ω的电阻将它改装成电压表，用它来测量电压，电流表表盘指针位置如图3所示，则此时所测量的电压的值应是

 

V．

Answer 1

分析：（1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．根据双缝干涉的条纹间距公式求出红光的波长．
（2）本实验通过半偏法测量电流表G的内阻，抓住整个电路电流要基本保持不变，确定选择的器材．通过总电阻的变化，导致总电流的变化，确定半偏法测量电流表内阻的误差．根据欧姆定律求出改装后电压表的电压．

解答：解：（1）螺旋测微器的读数为2mm+0.01×43.0mm=2.430mm．干涉条纹的间距△x=

9.240

4

mm=2.310mm．
根据△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利用半偏法测量电流表G的内阻，要保证总电流基本不变，则R₁的阻值远大于R₂的阻值，电动势选择大一些的．故可变电阻R₁应该选择 B；可变电阻R₂应该选择A；电源E应该选择 F．
②由于并联R₂后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过R₂的实际电流大于通过电流表G的电流，则R₂的阻值小于电流表G的阻值，所以电流表R_测＜R_真．
③根据欧姆定律得，U=Ig(Rg+R)=2.3×10-4×(105+9895)V=2.3V．
故答案为：（1）2.430，6.6×10^-7
（2）①B，A，F
②小于
③2.30，

点评：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，测量光波波长的原理；以及掌握半偏法测量内阻的原理和误差分析．