题目内容

（2011?株洲二模）在长度和粗细均不相同的五个空心柱状绝缘管内注入质量和浓度都相同的某种导电液体，管的两端用铜制塞子封闭，并与接线柱相连．

（1）某同学用多用电表欧姆档×100分别粗测了这五段液柱的电阻，发现最大的电阻不超过最小的电阻的3倍．图1是测量其中电阻最小的液柱电阻时表盘的情况，管内液体的电阻是
1.36
×10
3
 
1.36
×10
3
 
Ω．（结果保留三位有效数字）
（2）接着，该同学利用如下实验器材探究在电压相同的条件下，通过这五段液体的电流和液柱长度的关系：
A．直流电源：电动势15V，内阻很小，额定电流为1A；
B．电流表A1：量程0～300mA，内阻约0.5Ω；
C．电流表A2：量程0～15mA，内阻约 10Ω；
D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；
E．滑动变阻器R：最大阻值5kΩ；
F． 开关、导线等
①实验要求操作方便，实验结果尽可能准确，则电流表应选用
A
 
2
A
 
2
 （填“A1”或“A2”）．
②该同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图2中完成余下导线的连接．
③该同学根据实验获得的有关电流I和长度l的五组数据，作出了图3所示的图线，图中横轴表示的物理量是
L
-2
 
L
-2
 
．
分析：（1）欧姆表读数，按要求保留三位有效数字；（2）①待测液体电阻很大，应根据欧姆定律估算最大电流才能正确选取电流表量程，②待测液体电阻较大时电流表应选内接法，滑动变阻器最大值大于待测电阻，应选限流式，③应根据欧姆定律、电阻定律、密度公式表达出表示电流的最终表达式，即可看出电流与长度的关系．
解答：解：（1）、通过欧姆表读数，管内液体的电阻R=13.6×100Ω=1.36
×10
3
 
Ω．
（2）①、因待测液体电阻有几千欧，由I=
U
R
可算出电路最大电流为I=
15
1.2
mA=12.5mA，故电流表应选
A
 
2

   ②因待测电阻阻值较大，电流表应用内接法，滑动变阻器值较大，应用限流式接法，电路图如图所示


③在电压相同的条件下，根据欧姆定律I=
U
R
，又R=
ρL
S
，又液体质量和浓度相同有m=dV=dLS，将以上各式联立得I=
Um
ρd
1
 
 
L
2
 
，可见I与
1
L
2
 
成正比，故图中横轴表示的物理量是
L
-2
 

故答案为（1）1.36
×10
3
 
Ω．
        （2）①
A
 
2
．
             ②连线图如图
             ③
L
-2
 
点评：要熟练掌握电流表内、外接法的选择方法，以及滑动变阻器分压和限流的选择方法，涉及到与图象有关的问题，要先根据物理规律表示出最终表达式，再根据数学函数讨论
练习册系列答案
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