Question

I 利用圖10中所示的裝置可以研究自由落體運動．實驗中需要調整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落．打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點．
（1）為了測得重物下落的加速度，還需要的實驗器材有

 

．（填入正確選項前的字母）
A．天平B．秒表C．刻度尺
（2）若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值，而實驗操作與數據處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因：

 

．
II（5分）為了測量電源的電動勢和內阻，在實驗室里我們通常采取圖甲所示電路測量，請根據該電路圖在圖乙中連接實物圖

 

．

III某同學設計了一個測定激光波長的實驗裝置如圖甲所示，激光器發出的一束直徑很小的紅色激光進入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片的位置上出現一排等距的亮點，圖乙中的黑點代表亮點的中心位置．
（1）通過量出相鄰光點的距離可算出激光的波長，據資料介紹，若雙縫的縫間距離為a，雙縫到感光片的距離為感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則光的波長λ=

ab

L

．該同學測得L=1.0000m，雙縫間距a=0.22mm，用帶10分度游標的卡尺測感光片上的光點間距時，尺與點的中心位置如圖乙所示．圖乙中第一個光點到第四個光點的距離是

 

mm．實驗中激光的波長λ=

 

m（保留兩位有效數字）
（2）如果實驗時將紅激光換成藍激光，屏上相鄰兩光點間的距離將

 

．（選填變大、變小、不變）

Answer 1

分析：I、（1）為了測得重物下落的加速度，需要用刻度尺測量出紙帶上點和點間的距離，時間可以從紙帶上直接讀出，根據△x=gT²求出加速度．
（2）由于打點計時器與紙帶間存在摩擦，所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值．
Ⅱ、根據電路圖連接實物圖，注意滑動變阻器是限流式接法．
III、（1）游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．根據λ=

ab

L

求出激光的波長．
（2）λ=

ab

L

，則b=

Lλ

a

，紅激光換成藍激光，波長變短，可知屏上相鄰兩光點間的距離的變化．

解答：解：I、（1）根據△x=gT²，知需測紙帶上點與點間的距離，時間可以從紙帶上直接讀出，所以所需的器材是刻度尺．故選C．
   （2）實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值，可能是打點計時器與紙帶間存在摩擦．
Ⅱ、根據電路圖連接實物圖．連接如圖．

III、（1）游標卡尺主尺讀數為8mm，游標讀數為0.1×5=0.5mm，最終讀數為8.5mm．光的波長λ=

ab

L

=

0.22×10-3× 8.5×10-3 3

1

=6.2×10-7m．
（2）紅激光換成藍激光，波長變短，根據光的波長λ=

ab

L

，b=

Lλ

a

，知屏上相鄰兩光點間的距離變小．
故本題答案為：I、（1）C  （2）打點計時器與紙帶間存在摩擦．Ⅱ、如圖．III、（1）8.5mm，6.2×10^-7m  （2）變小．

點評：解決本題的關鍵知道研究自由落體運動實驗原理，以及所需的器材．掌握雙縫干涉波長的公式．