Question

【題目】某同學(xué)利用圖甲電路測量自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右側(cè)活塞固定，左側(cè)活塞可自由移動。實驗器材還有：電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻忽略不計），兩個完全相同的電流表A1、A2（量程為3mA，內(nèi)阻不計），電阻箱R（最大阻值為9999Ω），定值電阻R0（可供選擇的電阻有100Ω、1KΩ、10KΩ），開關(guān)S，導(dǎo)線若干，刻度尺。實驗步驟如下：

A．測得圓柱形玻璃管內(nèi)徑d=20mm；

B．向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L，

C．連接好電路，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值，讀出電流表A1、A2示數(shù)，分別計為I1、I2，記錄電阻箱的阻值R；

D．改變玻璃管內(nèi)水柱長度，多次重復(fù)實驗步驟B、C，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；

E．?dāng)嚅_開關(guān)S，整理好器材。

（1）玻璃管內(nèi)水柱電阻Rx的表達式Rx=_____。 （用R0、R、I1、I2表示）。

（2）若在上述步驟C中每次調(diào)整電阻箱阻值，使電流表A1、A2 示數(shù)均相等，利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖乙所示的R-L關(guān)系圖像，則自來水的電阻率為_____Ω.m(保留兩位有效數(shù)字)，該實驗定值電阻R0應(yīng)選______。

在用本實驗方法測電阻率實驗中，若電流表內(nèi)阻不能忽略，則自來水電阻率測量值與上述測量值相比將

_________（選填“偏大”“不變”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】 16 不變

【解析】（1）電阻箱與R0、A2串聯(lián)，再與水柱、A1并聯(lián)，所以有，玻璃管內(nèi)水柱電阻Rx的表達式

(2)由電阻定律可以知道，則有，根據(jù)題意可知，電流表A1，A2 示數(shù)均相等，則有，由圖可得

電阻率

定值電阻所在支路最小電阻約為；電阻箱R（最大阻值為9999Ω），為測多組實驗數(shù)據(jù)，定值電阻R0應(yīng)選1K；

（3）電流表內(nèi)阻不能忽略，則有，電阻率為保持不變。