Question

【題目】冬春季節降水量少，廣東沿海附近江河水位降低，漲潮時海水倒灌，出現所謂的“咸湖”現象，使沿海地區的城市自來水的離子濃度增高，水質受到影響，為了研究咸湖出現的規律，某同學設計了一個檢測河水電阻率的試驗，他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極，如圖1所示，兩電極相距L=0.314m，其間充滿待測的河水，安裝前他用如圖2所示的游標卡尺（圖為卡尺的背面）測量玻璃管的內徑，結果如圖3所示．他還選用了以下儀器：量程15V，內阻約300kΩ的電壓表；量程300μA，內阻約50Ω的電流表；最大阻值1kΩ的滑動變阻器；電動勢E=12V，內阻r=6Ω的電池組、開關等各一只，以及導線若干．圖4坐標中包括坐標為（0,0）的點在內的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值，根據以上材料完成以下問題

（1）測量玻璃管的內徑時，應將圖（2）中的游標卡尺中的A、B、C三部分中的 __________ 與玻璃管內壁接觸（填代號）

（2）玻璃管的內徑d =__________ mm

（3）圖5中的儀器實物有一部分已連線，將其它部分連接成能測出圖4數據的實物連接圖______

（4）水的電阻率ρ=_________________(結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 A 5.50 圖略（電流表內接；滑動變阻器分壓接法） ρ＝7.6Ωm

【解析】試題分析：要注意當待測電阻阻值遠小于電壓表內阻是電流表應用外接法，當待測電阻與電壓表內阻接近時，電流表應用內接法，本題顯然水柱的電阻很大所以應用內接法；當滑動變阻器的全電阻較小時應用分壓式接法，由于水柱的電阻很大即變阻器的電阻遠小于待測電阻，所以變阻器應用分壓式接法．

（1）測量玻璃管內徑時，應圖（2）中的游標卡尺中的A與玻璃管的內徑接觸．

（2）游標卡尺的讀數為

（3）根據U-I圖象可知電流從零開始，所以滑動變阻器應用分壓式接法，由于水柱的電阻遠大于電流表內阻，所以電流表應用內接法，實物連線圖如圖所示．

（4）根據描點法，在圖4中畫出U-I圖像，圖像的斜率表示水柱的電阻，即，又因為， ，聯立解得，可算出水的電阻率．