Question

6．某同學想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極（接觸電阻不計），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導(dǎo)電溶液．用如下器材進行測量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）；  電流表（量程300μA，內(nèi)約50Ω）；滑動變阻器（10Ω，1A）；電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．如表是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示

U/V	0	1.0	3.0	5.0	7.0	9.0	11.0
I/μA	0	22	65	109	155	175	240

根據(jù)以上所述請回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為30.75cm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在坐標中描點做好圖3，根據(jù)圖象求出電阻R=4.6×10⁴Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）計算導(dǎo)電溶液的電阻率表達式是ρ=$\frac{πRejlhpti^{2}}{4L}$ （用R、d、L表示）；
（4）請在（圖l）中補畫出未連接的導(dǎo)線．

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是正確做出U-I圖象，并求出待測電阻大小，然后根據(jù)$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$與$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$大小選擇電流表內(nèi)外接法；通過比較滑動變阻器最大阻值與待測電阻大小選擇分壓式還是限流式．

解答 解：（1）游標卡尺讀數(shù)為
d=30mm+15×0.05mm=30.75mm=3.075cm　　　
（2）根據(jù)圖象的斜率，可求出電阻R=4.6×10⁴Ω
（3）根據(jù)R=$\frac{ρL}{\frac{1}{4}π24beaqk^{2}}$ 可得ρ=$\frac{πR44ykokf^{2}}{4L}$
（4）由于$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$＜$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$，電流表應(yīng)選內(nèi)接法；由于滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻值，故變阻器應(yīng)用分壓式，電路圖如圖所示，補畫完整的實物連線圖如圖所示：


故答案為：（1）3.075；（2）4.6×10⁴（4.4×10⁴～4.8×10⁴Ω）；
（3）$\frac{πRlb7tfbn^{2}}{4L}$；（4）如圖所示：

點評 電流表內(nèi)外接法的選擇方法：若電表內(nèi)阻為不確定值時，應(yīng)通過比較$\frac{{R}_{V}}{{R}_{x}}$與$\frac{{R}_{x}}{{R}_{A}}$大的大小選擇電流表的內(nèi)外接法；若滑動變阻器的最大電阻遠小于待測電阻值時，變阻器應(yīng)用分壓式接法．