Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了一個測量飽和食鹽水的電阻率實驗。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)行如下實驗：

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

A．直流電源：電動勢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．滑動變阻器R1：最大阻值10Ω；

F．滑動變阻器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，請你在實物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接。

（______）

（3）閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得8組U、I值，在坐標(biāo)紙上標(biāo)出每組值對應(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)行第二次實驗時，由于實驗操作時間過長，發(fā)現(xiàn)測電阻作出的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 原因是由于操作時間長，通電時間過長，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]．由電源的電動勢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；測電阻電路首選限流式，因此滑動變阻器的最大阻值應(yīng)與被測電阻差不多，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]．實驗時間過長，導(dǎo)致溫度升高，電阻減小。