问题 问答题

(1)现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡(图中用

表示)的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0.1V~4V.

现有器材:直流电源E(电动势4.5V,内阻不计),电压表

(量程4.5V,内阻约为4×104Ω),电流表

(量程250mA,内阻约为2Ω),电流表

(量程500mA,内阻约为1Ω),滑动变阻器R(最大阻值约为30Ω),电键S,导线若干.

如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是______.

下面两个电路应该选用的是______.

(2)一块玻璃砖用两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过表面).现要测定此玻璃的析射率.给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)带有刻度的直角三角板、量角器.

实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸上画出直线aa'和bb',aa'表示镀银的玻璃表面,bb'表示另一表面,如图所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置如图).用P1、P2的连线表示入射光线.

ⅰ.为了测量折射率,应如何正确使用大头针P3、P4?试在题图中标出P3、P4的位置.

ⅱ.然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.

ⅲ.写出θ1、θ2表示的折射率公式为n=______.

答案

(1)小灯泡的额定功率1.6W,当电压调为最大等于额定电压4V时流过小灯泡的电流为400 mA,只能选A2,由于小灯泡的电阻为10Ω,比较小,接近电流表A2的内阻,应该采用外接法,选择甲.

故答案为:A2,甲.

(2)确定P3、P4位置的作图方法:由于aa'表面镀银,只能反射,所以光路为入射光线、经过bb'的折射光线、经过aa'的反射光线、再次经过bb'的折射后的出射光线(P3、P4的连线),作出此光路,即可标出P3、P4的位置.

ⅰ、实验方法:在bb'一侧观察P1、P2(经bb'折射、aa'反射,再经bb'折射后)的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像:再插上P4,让它挡住P2(或P1)的像和P3.P3、P4的位置如图.

故具体操作为:在bb'一侧观察P1、P2(经bb'折射、aa'反射,再经bb'折射后)的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像:再插上P4,让它挡住P2(或P1)的像和P3,P3、P4的位置见上图.

ⅱ、确定P3、P4位置的作图步骤:

①过P1、P2作直线与bb'交于O;

②过P3、P4作直线与bb'交于O';

③利用刻度尺找到OO'的中点M;

④过O点作bb'的垂线CD为法线,过M点作bb'的垂线与aa'相交与N,如图所示,连接ON为经过bb'的折射光线;

⑤则∠P1OD=θ1,∠CON=θ2

ⅲ、根据折射定律有:n=

sinθ1
sinθ2

故答案为:

sinθ1
sinθ2

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