Question

某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω·m）。如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱。容器内表面长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝10cm。将水样注满容器后，进行以下操作：

（1）分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“× 100”两档 粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙所示，则所测水样的电阻约为   ▲  Ω。

（2）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：

A.电流表(量程5mA，电阻R _A为50Ω)

B.电压表(量程15 V，电阻R _v约为10 kΩ)

C.滑动变阻器(0~20Ω，额定电流1 A)

D.电源(12V，内阻约10Ω)

E.开关一只、导线若干

请在答题卷相应位置的实物图中完成电路连接。

（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在在答题卷相应位置的坐标纸中作出U-I关系图线。

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.73	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

（4）由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为   ▲  Ω·m。据此可知，所测水样在电阻率这一指标上   ▲   (选填“达标”或 “不达标”)

 

Answer 1

解析：（1）1750Ω（1700-1800Ω）

（2）因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图a所示。

（3）让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧，如图b所示。

(4)由图线斜率可知，总电阻为2794Ω，又R =R_总－R _A=2744Ω，根据电阻定律，R代入数据得 =137. 2Ωm小于200Ω• m。

答案：（1）1750 （2分）            

（2）见解析图a  （2分）

（3）见解析图b （2分）      

（4）137.2（120-145） （2分）  不达标（2分）