Question

現(xiàn)在已經(jīng)離不開(kāi)電視、手機(jī)等電子產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達(dá)標(biāo)也引起了人們的關(guān)注．某同學(xué)想測(cè)出學(xué)校附近一工廠(chǎng)排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200 Ω·m)．如圖9所示為該同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為帶有接線(xiàn)柱的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內(nèi)部長(zhǎng)a＝40 cm，寬b＝20 cm，高c＝10 cm.他將水樣注滿(mǎn)容器后，進(jìn)行以下操作：

(1)他先后用多用電表歐姆擋的“×1 k”、“×100”兩個(gè)擋位粗測(cè)水樣的電阻值時(shí)，表盤(pán)上指針如圖10中所示，則所測(cè)水樣的電阻約為_(kāi)_______ Ω .

圖10

 (2)他從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材更精確地測(cè)量所獲水樣的電阻：

A．電流表(量程5 mA，電阻R_A＝800 Ω)

B．電壓表(量程15 V，電阻R_V約為10.0 kΩ)

C．滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω，額定電流1 A)

D．電源(12 V，內(nèi)阻約10Ω)

E．開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線(xiàn)若干

請(qǐng)用鉛筆線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)幫他在圖11中完成電路連接．

圖11

(3)正確連接電路后，這位同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在圖12的坐標(biāo)系中作出UI關(guān)系圖線(xiàn).

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

圖12

 (4)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為_(kāi)_______ Ω·m.據(jù)此可知，所測(cè)水樣在電阻率這一指標(biāo)上________(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”)．

Answer 1

答案　(1)1 800　(2)如圖a　(3)如圖b　(4)99.7　不達(dá)標(biāo)

解析　(1)圖上歐姆表指針有兩個(gè)位置，顯然右邊位置對(duì)應(yīng)“×1 k”，左邊位置對(duì)應(yīng)“×100”，應(yīng)按接近中間刻度的讀數(shù)，刻度18乘以倍率100，所以電阻為1 800 Ω.

(2)因?yàn)橐�精確測(cè)量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動(dòng)變阻器阻值又遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻，所以連線(xiàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器要用分壓接法；又因?yàn)榇郎y(cè)電阻阻值與電壓表內(nèi)阻相差的倍數(shù)和待測(cè)電阻阻值與電流表相差的倍數(shù)相當(dāng)，電流表內(nèi)阻已知，則采用電流表內(nèi)接法．(3)讓絕大多數(shù)的點(diǎn)在直線(xiàn)上，其余各點(diǎn)均勻地分布在直線(xiàn)兩側(cè)．

(4)由圖線(xiàn)斜率可知，總電阻為2 794 Ω，又R＝R_總－R_A，根據(jù)電阻定律R＝ρ，代入數(shù)據(jù)得ρ＝99.7 Ω·m.