题目内容

【题目】某同学设计了一个检测河水电阻率的实验。他在一根粗细均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L=0.314 m，其间充满待测的河水。他选用了以下仪器测量玻璃管内河水的电阻：

量程15V，内阻约300kΩ的电压表；

量程300μA，内阻约 50Ω的电流表；

最大阻值 1kΩ的滑动变阻器；

电动势E=12V，内阻r=6Ω的电池组；

开关一只、导线若干。

（1）该同学装入河水前先用游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图乙所示。玻璃管的内径d=________mm。

（2）该同学设计了合理的测量电路，通过改变滑动变阻器阻值测得了玻璃管两端的电压和电流，并在图丁的U-I坐标系内描出了9个数据点。请在图丙的实物图中用笔划线代替导线完善电路的连接________。

（3）请在图丁中做出U-I图像_______，计算出玻璃管内水柱的电阻R=_____Ω，电阻率ρ=______Ω·m（结果保留三位有效数字）。

【答案】5.50 1.00×105（0.923×105～1.08×105） 7.56（6.98～8.17）

【解析】

（1）[1]主尺读数为5mm，游尺为20分度，精度值为0.05mm，所以游标卡尺的读数为

d=5mm+0.05×10mm=5.50mm

（2）[2]根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用内接法，实物连线图如图所示

（4）根据描点法，在图中画出U-I图象，用直线将尽可能多的点连起来，如图

则图象的斜率表示水柱的电阻，则有

ΩΩ（0.923×105Ω～1.08×105Ω）

根据电阻定律

且

联立解得

代入数据可算出水的电阻率

7.56Ω·m（6.98Ω·m～8.17Ω·m）

练习册系列答案
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C．取下白纸，以为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛轨迹；

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请将他的操作步骤补充完整：

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C. 带36Q负电荷 D. 带24Q负电荷

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