Question

（1）某同學用某種單色光做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為d，雙縫到毛玻璃屏間距離為L，實驗時先移動測量頭（如圖A所示）上的手輪，把分劃線對準靠近最左邊的第1條明條紋中心（如圖D所示），并記下游標卡尺的讀數x₁（如圖B所示），然后轉動手輪，把分劃線向右邊移動，直到對準第7條明條紋中心（如圖E所示）并記下游標卡尺讀數x₇（如圖C所示）．游標卡尺的讀數x₁=

 

mm，游標卡尺讀數x₇=

 

mm．計算實驗中所用單色光波長的表達式為

 

．

（2）如圖為“探究碰撞中的不變量”實驗裝置，滑塊A、B靜止在水平氣墊導軌上，兩滑塊間緊壓一輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動，輕彈簧掉落．現拍得閃光頻率為10H_Z的一組頻閃照片．已知滑塊A、B的質量分別為200g、300g．根據照片記錄的信息可知，A、B離開彈簧后：
①A滑塊動量大小為

 

；
②彈簧彈開后滑塊AB的總動量為

 

；

（3）某興趣小組的同學用一個檸檬做成水果電池．他們猜想此電池內阻可能較大，從而設計了一個如圖所示電路來測定該電池的電動勢和內電阻．實驗中他們多次改變電阻箱的電阻值，記錄了電阻箱的阻值及對應的電流計示數，并算出電流的倒數值，將數據填在如下的表格中．
①利用圖象法處理數據可以減小實驗誤差，請用恰當的作圖方案，在給出的坐標紙上作出圖象．
②利用你作出的圖象，可求出該檸檬電池的電動勢為

 

V，若不計電流計的電阻，則該電池的內阻為

 

Ω．

電阻R （KΩ）	電流I （μΑ）	電流的倒數- 1 I （×10-3μA-1）
10	80	12.50
8.0	98	10.20
6.0	122	8.20
5.0	145	6.90
3.0	225	4.44

Answer 1

分析：（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△x=

L

d

λ求出單色光的波長表達式．
（2）根據P=mv求出A滑塊的動量，根據動量守恒定律知，彈簧彈開后滑塊AB的總動量等于初狀態(tài)的總動量，等于0．
（3）根據E=IR+Ir，得

1

I

=

R

E

+

r

E

，知

1

I

與R成線性關系，通過圖線的斜率和截距去求電源的電動勢和內阻．

解答：解：（1）游標卡尺的讀數x₁=0mm+0.02×15mm=0.30mm，x₂=14mm+0.02×24mm=14.48mm．
根據△x=

L

d

λ得，λ=

△xd

L

=

(x7-x1)d

6L

．
（2）A物體的質量為0.2kg，速度vA=

0.9×10-2

0.1

m/s=0.09m/s，則A的動量P_A=m_Av_A=0.2×0.09=0.018kgm/s．因為系統(tǒng)動量守恒，初狀態(tài)的總動量為0，則彈簧彈開后滑塊AB的總動量為0．
（3））①因為

1

I

=

R

E

+

r

E

，應選用圖線

1

I

-R，是一條直線，圖線的斜率表示電動勢的倒數，縱軸截距表示內阻與電動勢的比值，容易求出電池的電動勢和內電阻．如下圖．
②根據E=IR+Ir，得

1

I

=

R

E

+

r

E

，圖線斜率的倒數表示電動勢，所以E=

10

13.2-1

V=0.82V，縱軸截距等于

r

E

，所以r=0.82×10³=820Ω．
故答案為：（1）x₁=0.30mm，x₇=14.48mm，λ=

(x7-x1)d

6L

；
（2）①0.018kg?m/s    ②0；
（3）①應選用圖線

1

I

-R，是一條直線，容易求出 電池的電動勢和內電阻，如下圖．

②0.82V；   820Ω

點評：本題考查了游標卡尺的讀數方法，動量守恒定律的基本應用，以及安阻法測量電源電動勢和內電阻，掌握用圖象法求解電源的電動勢和內阻．