Question

【題目】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(達標的污水離子濃度低，電阻率大，一般電阻率 ρ≥200 Ω·m 的工業廢水即達到排放標準)．如圖甲所示為該組同學所用盛水容器，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＝40 cm，寬 b＝20 cm，高 c＝10 cm.將水樣注滿容器后，進行以下操作：

(1)用多用電表歐姆擋測量電阻時，紅黑表筆互換了插孔，這樣 ______ (填“會”或“不會”)影響測量結果；

(2)分別用多用電表歐姆擋的“×1 k”、“×100”兩擋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.

(3)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 5 mA，電阻 RA＝500 Ω)

B．電壓表(量程 15 V，電阻 RV 約為 10 kΩ)

C．滑動變阻器(0～20 Ω，額定電流 1 A)

D．電源(12 V，內阻約 10 Ω)

E．開關一只，導線若干 請在圖中完成電路連接________．

(4)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，得出一系列數據如下表所示.

由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻為_______Ω.據此可知，所測水樣________排放標準(填“達到”或“沒達到”)．

Answer 1

【答案】（1）不會； （2）1400Ω； （3）； （4）2280Ω； 沒達標

【解析】

（1）測量電阻時，多用電表內部電源被接通，電流從多用電表內部流出，因為電阻不分正負極，所以電流流向電阻哪一端無所謂，紅、黑表筆分別插在負、正插孔不會影響測量結果；
（2）圖乙中圖，指針示數乘以倍率，得出水樣的電阻約為：1400Ω；

（3）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，電路連接如圖所示．

（4）利用R=U/I計算出每次的電阻R，再求平均值，總電阻為2780Ω，又R=R總-RA=2280Ω
根據電阻定律：R＝ρ，代入數據得ρ=114Ωm＜200Ωm，故所測水樣沒達到排放標準．