Question

受“描绘小电珠的伏安特性曲线”的启发，某实验小组决定用“描绘电解槽的伏安特性曲线”的方法探究电解质溶液的导电规律，除了提供电解池、导线和开关外．还有以下一些器材：

A．蓄电池E(电动势为12.0V。内阻不计)

B．电压表V(量程为0～15V，内阻约为2k)

C．电-流表A(量程为0～1.0A；0～3.0A内阻约为l)

D．滑动变阻器R(最大阻值l0，额定电流2A)

(1)①为完成本实验，请用笔画线当导线，将下列实物图连成完整的电路，要求实验误差尽可能的小。(图中有几根导线已经接好)

②如果电路中的所有仪器都完好，闭合开关后无论如何调节滑动变阻器，发现小灯泡亮度发生变化。但电压表、电流表的示数均不能为零。试判断可能是哪根导线发生了断路?请用“×”在相应的导线上标出。

(2)下表（一）中的数据是该小组在实验中测得的，表二中数据是该小组将电源换为交流电源，并将电压、电流表换为交流电表时所测的数据。请根据表格中的数据在方格纸上分别作出电解质溶液通入直流、交流时的伏安特性曲线。

电压/V	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
电流/A	0.00	0.00	0.03	0.08	0.16	0.28	0.38	0.63	0.77	0.90

表一：

表二：

电压/V	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
电流/A	0.00	0.10	0.30	0.55	0.63	0.75	0.93	1.04	1.20	1.30

 

(3) 电解质溶液通入直流时欧姆定律        （填“适用”或“不适用”）。通入交流时欧姆定律        （填“适用”或“不适用”）

（4）硫酸钠溶液通入交流时，产物为氢气和氧气，氢气的燃烧值为H，电子的电量为e,阿伏伽德罗常数为N_A，请推导出，当电解质溶液通入直流时，图线与横轴的交点的表达式

                      

Answer 1

【标准解答】

（1）                                               （2）

（3）不适用、适用

（4）

【详细解析】

（1）由于电解池的内阻很小，测量电路选用电流表外接法。描绘电解槽的伏安特性曲线，要求电压从0开始，供电电路选用滑动变阻器分压式接法。闭合开关后无论如何调节滑动变阻器，发现小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数均不能为零，说明滑动变阻器由分压式改为限流式。即图示线断。

（2）见图。

（3）通入直流时电解槽的伏安特性曲线不是过原点的一条直线，因此欧姆定律不适用。

通入交流时电解槽的伏安特性曲线是过原点的一条直线，因此欧姆定律适用。

（4）通入直流时电解槽不是纯电阻电路电能转化为化学能和内能