Question

某興趣小組欲通過測定工業污水（含多種重金屬離子）的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準（一般工業廢水電阻率的達標值為≥200Ω·m）。如圖甲所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為金屬薄板（電阻極小），其余四面由絕緣材料制成，左右兩側帶有接線柱。容器內表面長a＝40cm，寬b＝20cm，高c＝10cm。將水樣注滿容器后，進行以下操作：

（1）分別用多用電表歐姆擋的“×1k”、“× 100”兩檔 粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖乙所示，則所測水樣的電阻約為   ▲  Ω。

（2）為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：

A.電流表(量程5mA，電阻R _A為50Ω)

B.電壓表(量程15 V，電阻R _v約為10 kΩ)

C.滑動變阻器(0~20Ω，額定電流1 A)

D.電源(12V，內阻約10Ω)

E.開關一只、導線若干

請在答題卷相應位置的實物圖中完成電路連接。

（3）正確連接電路后，閉合開關，測得一組U、I數據；再調節滑動變阻器，重復上述測量步驟，得出一系列數據如表所示，請在在答題卷相應位置的坐標紙中作出U-I關系圖線。

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.73	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

（4）由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻率為   ▲  Ω·m。據此可知，所測水樣在電阻率這一指標上   ▲   (選填“達標”或 “不達標”)

 

Answer 1

解析：（1）1750Ω（1700-1800Ω）

（2）因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，所以連線時滑動變阻器要用分壓接法；又因為電流表內阻已知，則采用電流表內接法，電路連接如圖a所示。

（3）讓絕大多數的點在直線上，其余各點均勻地分布在直線兩側，如圖b所示。

(4)由圖線斜率可知，總電阻為2794Ω，又R =R_總－R _A=2744Ω，根據電阻定律，R代入數據得 =137. 2Ωm小于200Ω• m。

答案：（1）1750 （2分）            

（2）見解析圖a  （2分）

（3）見解析圖b （2分）      

（4）137.2（120-145） （2分）  不達標（2分）