题目内容
【题目】某班物理研究性学习小组想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,玻璃管的内径为4.000mm,其间充满待测的导电溶液.实验所用器材如下:
电压表(量程15V,内阻约30kΩ);
电流表(量程300μA,内阻约50Ω);
滑动变阻器(100Ω,0.1A);
电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω);
单刀单掷开关一个;
导线若干.
(1)该小组先用欧姆表粗测溶液电阻,他们先选择欧姆×100挡,测量结果如图1所示,为了使读数更精确些,接下来要进行的步骤________。
A.换为×10挡,重新测量
B.换为×1k挡,重新测量
C.换为×10挡,先欧姆调零再测量
D.换为×1k挡,先欧姆调零再测量
(2)根据欧姆表的粗测结果及可供选择的器材,学习小组设计了实验电路,下表是他们实验测量的数据.
U/V | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
I/μA | 0 | 22 | 65 | 109 | 155 | 175 | 240 |
由以上信息,你认为该研究小组设计的电路图是以下选项中的__________,并根据电路图将图2甲实物图连线补充完整_________.
(3)表中数据在坐标图中已描点,请你在图2乙上作出U-I图象______,并根据图象求出电阻R=______Ω(保留两位有效数字).
(4)计算导电溶液的电阻率测量值ρ=___________Ω·m(保留两位有效数字).
【答案】 (1)D; (2)C ; 如图甲所示;
(3)如图乙所示;
4.5×104~ 4.7×104 (4)0.81~0.84
【解析】(1)从读数可以知电阻比较大,为了误差减小,应使用大档位测量,选择×1K档,然后欧姆调零,再次测量,所以选 D。
(2)数据可以看出,电压表的最小值为零,所以需要选择分压式的接法,从数据中大概看出待测电阻和电压表的比较接近,所以采用电流表的内接法,所以选C。电路图的连接如图所示;
(3)图象如图乙所示,图象的斜率等于待测电阻的阻值,根据: ,通过图象并代入数据可得:R=4.6×104Ω。
(4)根据电阻定律,其中S=πr2,代入数据可得:ρ=0.80Ωm。