Question

（1）某同學做“雙縫干涉測光的波長”實驗時，相鄰兩條亮紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出，如圖所示．測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊時螺旋測微器的示數(shù)為______mm．
（2）氣墊導軌是常用的一種實驗儀器．它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質量m_A、m_B
b．調整氣墊導軌，使導軌處于水平
C．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L₁，
e．按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作．當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t₁和t₂
①實驗中還應測量的物理量是______．
②利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是______．
③利用上述實驗數(shù)據(jù)還可以求出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小，請寫出彈性勢能表達式為______
（3）實驗桌上有下列實驗儀器：
A．待測電源（電動勢約3V，內阻約7Ω）：
B．直流電流表（量程0～0.6～3A，0.6A檔的內阻約0.5Ω，3A檔的內阻約0.1Ω：）
C．直流電壓表（量程0～3～15V，3V檔內阻約5kΩ，15V檔內阻約25kΩ）：
D．滑動變阻器（阻值范圍為0～15Ω，允許最大電流為1A）：
E．滑動變阻器（阻值范圍為0～1000Ω，允許最大電流為0.2A）：
F．開關、導線若干：
請解答下列問題：
①利用給出的器材測量電源的電動勢和內阻，要求測量有盡可能高的精度且便于調節(jié)，應選擇的滑動變阻器是______（填代號），應選擇的電流表量程是______（填量程），應選擇的電壓表量程是______（填量程）．
②根據(jù)某同學測得的數(shù)據(jù)得知電動勢E=3V，內阻r=6Ω，某小燈泡的伏安特性曲線如圖所示，將此小燈泡與上述電源組成閉合回路，此時小燈泡的實際功率為______W．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×44.6mm=0.446mm，最終讀數(shù)為4.946mm．
（2）①因系統(tǒng)水平方向動量守恒即m_Av_A-m_BV_B=0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在水平方向做勻速直線運動故有v_A=

L1

t1

，V_B=

L2

t2

，即m_Av_A-m_BV_B=0．
所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L₂．
②由①分析可知驗證動量守恒定律的表達式是m_A

L1

t1

-m_B

L2

t2

=0．
③根據(jù)能量守恒定律被壓縮彈簧的彈性勢能E_p=

1

2

m_AV_A²+

1

2

m_B v_B²，
將v_A=

L1

t1

，V_B=

L2

t2

，代入上式得E_P=

1

2

m_A（

L1

t1

）²+

1

2

m_B （

L2

t2

）²，
（3）①由題，一方面，滑動變阻器E的額定電流遠小于電流表的量程，而實驗時電路中的電流要達到電流表量程的一半，即0.3A左右，容易燒壞此變阻器，另一方面容易，該變阻器總電阻太大，調節(jié)時電路中電流表變化緩慢，不方便調節(jié)，而滑動變阻器D接入電路時，電路中最小電流約為I_min=

E

R+r

=0.14A，并不超過電流表的量程，故應選擇的滑動變阻器是D．
應選擇的電流表量程是0～0.6A，應選擇的電壓表量程是0～3V 
②小燈泡的伏安特性曲線與電源的U-I圖線的交點表示小燈泡接在該電源上的工作狀態(tài)，
作出電源的U-I圖象，讀出交點處的電壓和電流分別為：U=1.5V，I=0.25A，則小燈泡的功率為 P=UI=0.375W．




故答案為：（1）4.946
（2）①B的右端至D板的距離L₂ 
②m_A

L1

t1

-m_B

L2

t2

=0   
③E_P=

1

2

m_A（

L1

t1

）²+

1

2

m_B （

L2

t2

）²，
（3）①D，0～0.6A，0～3V 
②0.375W