Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量飽和食鹽水的電阻率實(shí)驗(yàn)。他們選取了一根內(nèi)徑d=40.00mm的均勻玻璃管，里面灌滿了飽和食鹽水，形成一段封閉的食鹽水柱。兩端裝上橡膠塞和電極，兩電極相距L=0.314m，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）將鹽水柱作為純電阻，用多用電表粗測(cè)其電阻約為1千歐。現(xiàn)采用伏安法測(cè)飽和食鹽水柱的電阻，有如下實(shí)驗(yàn)器材供選擇：

A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻很小，額定電流為1A；

B．電流表A1：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；

C．電流表A2：量程0～600 mA，內(nèi)阻約0.5Ω；

D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；

E．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值10Ω；

F．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值2kΩ；

G．開關(guān)、導(dǎo)線等

在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是_______（填“A1”或“A2”），應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________（填“R1”或“R2”）。

（2）該小組已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，要求電路簡單，請(qǐng)你在實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接。

（______）

（3）閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得8組U、I值，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出每組值對(duì)應(yīng)的位置。

如圖，在圖中畫出U-I圖線，

（______）

并通過圖線求出水柱的電阻R=__________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）

（4）根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算鹽水的電阻率ρ=________________Ω.m。（保留兩位有效數(shù)字）

（5）該小組進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間過長，發(fā)現(xiàn)測(cè)電阻作出的U-I圖象向下彎曲，如圖，試分析原因：____________________

Answer 1

【答案】A1 R2 1.0×103 4.0 原因是由于操作時(shí)間長，通電時(shí)間過長，鹽水的溫度明顯升高，鹽水的電阻率減小，鹽水的電阻減小。

【解析】

（1）[1][2]．由電源的電動(dòng)勢(shì)和鹽水的電阻可能值可以判斷電路中的最大電流不超過12 mA，因此電流表選用A1即可；測(cè)電阻電路首選限流式，因此滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)與被測(cè)電阻差不多，故選用R2。

（2）[3]．

（3）[4] [5]．

圖象的斜率即為鹽水的電阻為1.0×103Ω。

（4）[6]．由：

得：

。

（5）[7]．實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長，導(dǎo)致溫度升高，電阻減小。