20.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定激光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,激光器發(fā)出一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮線.

(1)某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊A條紋中心時(shí)如圖甲所示,游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖丙所示;第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊B條紋中心線時(shí)如圖乙所示,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖丁所示.已知雙縫間距為0.5mm,從雙縫到屏的距離為1m,則圖丙中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為11.4mm.圖丁中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為16.7mm.實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是減小條紋寬度的誤差,所測(cè)光波的波長(zhǎng)為6.6×10-7m.(保留兩位有效數(shù)字)
(2)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光,屏上相鄰兩條紋的距離將變小.

分析 (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需要估讀.根據(jù)△x=$\frac{L}cb2dpw5$λ求出激光的波長(zhǎng).
(2)藍(lán)光的波長(zhǎng)比紅光短,根據(jù)△x=$\frac{L}k6b9acz$λ求條紋間距的變化.

解答 解:(1)圖丙主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.1×4=0.4mm,所以第一個(gè)光點(diǎn)到第四個(gè)光點(diǎn)的距離是11.4mm.
同理圖丁中的讀數(shù)為16.7mm.
實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是減小條紋寬度的誤差;
根據(jù)△x=$\frac{L}mjrtlnp$λ求得:λ=$\frac{△x•d}{L}$=6.6×10-7m
(2)藍(lán)光波長(zhǎng)比紅光波長(zhǎng)短,根據(jù)△x=$\frac{L}fop04ld$λ知波長(zhǎng)越短條紋間距越小,故紅激光換成藍(lán)激光,屏上相鄰兩條紋的距離將變。
故答案為:(1)11.4,16.7,減小條紋寬度的誤差,6.6×10-7m;(2)變。

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法,以及掌握條紋間距公式.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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6.某同學(xué)用半圓形玻璃磚測(cè)定玻璃的折射率(如圖所示).實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下:
A.把白紙用圖釘釘在木板上,在白紙上作出直角坐標(biāo)系xOy,在白紙上畫一條線段AO表示入射光線;
B.把半圓形玻璃磚M放在白紙上,使其底邊aa′與Ox軸重合,且圓心恰好位于O點(diǎn);
C.在AO線段上豎直地插上兩枚大頭針P1、P2;
D.在坐標(biāo)系的y<0的區(qū)域內(nèi)豎直地插上大頭針P3,并使得從P3一側(cè)向玻璃磚方向看去,P3能同時(shí)擋住P1和P2的像;
E.移開玻璃磚,作OP3連線,用圓規(guī)以O(shè)點(diǎn)為圓心畫一個(gè)圓(如圖中虛線所示),此圓與AO線交點(diǎn)為B,與OP3連線的交點(diǎn)為C.測(cè)出B點(diǎn)到x、y軸的距離分別為l1、d1,C點(diǎn)到x、y軸的距離分別為l2、d2
(1)根據(jù)測(cè)出的B、C兩點(diǎn)到兩坐標(biāo)軸的距離,可知此玻璃折射率測(cè)量值的表達(dá)式為:n=$\frac{d_2}{d_1}$.
(2)若實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)在y<0的區(qū)域內(nèi),從任何角度都無法透過玻璃磚看到P1、P2像,其原因可能是:P1P2確定的光在aa′介面上入射角太大發(fā)生了全反射.
(3)該同學(xué)用平行玻璃磚做實(shí)驗(yàn)如圖所示.
(A)他在紙上正確畫出玻璃磚的兩個(gè)界面aa′和bb′后,不小心碰了玻璃磚使它向aa′方向平移了少許,如圖所示.則他測(cè)出的折射率將不變(選填“偏大”“偏小”或“不變”);
(B)他在畫界面時(shí),不小心將兩界面aa′、bb′間距畫得比玻璃磚寬度大些,如圖所示,則他測(cè)得的折射率偏。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”).

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11.如圖所示,定值電阻R1=1Ω,R2為電阻箱,電源電動(dòng)勢(shì)e=6V,內(nèi)阻 r=3Ω.要使電源有最大功率輸出,應(yīng)使R2=2Ω;若要使R1上得到的功率最大,應(yīng)使R2=0;若要使R2上得到的功率最大,應(yīng)使R2=4Ω.

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8.通過實(shí)驗(yàn)描繪一個(gè)“2.5V  0.2W”小燈泡的伏安特性曲線,可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:
A.量程0∽0.6A,電阻0.2Ω的電流表; B.量程0∽100mA,電阻5Ω的電流表;
C.量程0∽3V,電阻10kΩ的電壓表;   D.量程0∽15V,電阻50kΩ的電壓表;
E.最大阻值為20Ω,額定電壓流為0.1A的滑動(dòng)變阻器;
F.最大阻值為1kΩ,額定電壓流為0.1A的滑動(dòng)變阻器;
G.蓄電池6V、導(dǎo)線、電鍵等;
要求實(shí)驗(yàn)中燈泡電壓從零開始逐漸增大到額定電壓.
(1)電壓表應(yīng)選用C,電流表應(yīng)選用A,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E(填器材代號(hào));
(2)畫出電路圖;
(3)若實(shí)驗(yàn)操作、讀數(shù)都正確,得到的曲線如圖2所示,彎曲的原因是燈泡電阻隨溫度的升高而增大.

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5.如圖所示,質(zhì)量為M的半球形容器靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊靜止在容器內(nèi)P點(diǎn),O點(diǎn)為容器的球心,已知OP與水平方向的夾角為α.下列結(jié)論正確的是( 。
A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosα
B.木塊對(duì)容器的壓力大小是mgsinα
C.桌面對(duì)容器的摩擦力大小是mg sinαcosα
D.桌面對(duì)容器的支持力大小是(M+m)g

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12.如圖所示,在光滑水平面上,用彈簧水平連接一斜面,彈簧的另一端固定在墻上,一玩具遙控小車,放在斜面上,系統(tǒng)靜止不動(dòng).用遙控啟動(dòng)小車,小車沿斜面加速上升,穩(wěn)定后,斜面仍保持靜止,則( 。
A.系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧壓縮B.系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)
C.小車加速時(shí)彈簧壓縮D.小車加速時(shí)可將彈簧換成細(xì)繩

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9.下列各組物理量中,都屬于矢量的是(  )
A.位移、功、速度B.速度、加速度、動(dòng)能
C.位移、速度、力D.路程、時(shí)間、位移

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10.以初速度v0向一傾角為θ的斜面水平拋出一個(gè)小球,經(jīng)過一段時(shí)間,小球垂直落在斜坡上的C點(diǎn),不計(jì)空氣的阻力,重力加速度為g,則(  )
A.小球從拋出到落到斜面上的時(shí)間為$\frac{{v}_{0}cotθ}{g}$
B.小球從拋出到落到斜面上的時(shí)間為$\frac{{v}_{0}tanθ}{g}$
C.小球落到斜面上的速度大小為$\frac{{v}_{0}}{tanθ}$
D.小球落到斜面上的速度大小為$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$

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