Question

（1）游標為20分度（測量值可準確到0.05mm）的卡尺示數(shù)如圖1所示，兩側(cè)腳間狹縫的寬度為

 

mm．用激光照射該狹縫，在屏上出現(xiàn)衍射條紋．如果減小狹縫的寬度，衍射條紋的寬度將變

 

．

（2）某同學(xué)用圖2所示電路，測繪標稱“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象．
①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：
電流表：A₁（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A₂（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）；
電壓表：V₁（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）；V₂（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）；
滑動變阻器：R₁（阻值范圍0～10Ω）；R₂（阻值范圍0～2kΩ）；
電源：E₁（電動勢為1.5V，內(nèi)阻約為0.2Ω）；E₂（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）；
為了調(diào)節(jié)方便，測量準確，試驗中應(yīng)選用電流表

 

，電壓表

 

．滑動變阻器

 

，電源

 

；（填器材的符號）
②根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，計算并描繪處R-U的圖象如圖3所示，由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為

 

Ω；當(dāng)所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為

 

Ω，燈泡實際消耗的電功率為

 

W．
③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的

 

．

Answer 1

分析：游標卡尺的讀數(shù)是主尺的讀數(shù)+游標尺的讀數(shù)；測繪小燈泡的電阻隨電壓變化的關(guān)系圖象需要將燈泡兩端的電壓從0開始連續(xù)可調(diào)一直提高到額定電壓故滑動變阻器只能采用分壓接法，而分壓接法滑動變阻器的總阻值越小越便于調(diào)節(jié)；電流表、電壓表的讀數(shù)最佳位置至少大于滿量程的

1

3

，電源的電動勢要大于用電器的額定電壓；燈泡是純電阻，故P=

U2

R

；而根據(jù)部分電路的歐姆定律可知I=

U

R

，故R-U圖象的斜率的倒數(shù)為電流I．

解答：解：（1）由于游標尺的0刻度線僅僅讓主尺的0刻度線露出，故主尺的讀數(shù)為0，由于游標分度為20分度，即每一個小格代表

1

20

mm，而游標尺的第三條刻度線與主尺的刻度線對齊，故游標尺的讀數(shù)為

1

20

mm×3=0.15mm，故測量的數(shù)值為0.15mm；
根據(jù)衍射條紋寬度公式△x=

L

d

λ可知如果狹縫的寬度d減小，則條紋間距△x增大，即衍射條紋變寬．
（2）①要測繪小燈泡的電阻隨電壓變化的關(guān)系圖象需要將燈泡兩端的電壓從0開始連續(xù)可調(diào)一直提高到額定電壓3.8v，而電壓表的讀數(shù)最佳位置至少大于滿量程的

1

3

，而3.8v不足15的

1

3

，只能選擇量程為5v的電壓表，故選v₁．
小燈泡的額定電流I=0.3A，大于A₁的最大量程，故只能選量程為0.6A的電流表A₂；
由于小燈泡兩端的電壓需要從0開始連續(xù)可調(diào)一直提高到額定電壓3.8v，故滑動變阻器只能采用分壓接法，而分壓接法滑動變阻器的總阻值越小越便于調(diào)節(jié)，故滑動變阻器選R₁，；
由于小燈泡的額定電壓為3.8v，故電源只能采用電動勢為4V的E₂；
②當(dāng)燈泡不工作時，燈泡兩端的電壓為0，由圖可知燈泡的電阻為1.5Ω；當(dāng)燈泡兩端的電壓為3.0V時，燈泡的電阻為11.5Ω，根據(jù)P=

U2

R

可知此時燈泡實際消耗的功率為P=

3．02

11.5

=

9

11.5

=0.78W．
③根據(jù)部分電路的歐姆定律可知I=

U

R

，故圖3的斜率的倒數(shù)為電流I，而由圖3可知斜率越來越小，故電流隨電壓的增大而增大，故燈泡的功率P=UI隨電壓U的增大而增大，而I=

P

U

，即電壓越大斜率越大，故A正確．
故選A．   
故本題的答案為：（1）0.15　　寬
（2）①A₂　　V₁　　R₁　　　E₂
②1.5　　11.5　　0.78
③A

點評：本題考查了游標卡尺的讀數(shù)，電壓表、電流表，電源量程的選擇，滑動變阻器的接法與選擇，功率的計算，圖象的讀取，難度較大，要多加訓(xùn)練．