题目内容
某研究性学习小组设计了如图所示的电路,用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系.图中E为直流电源,K为开关,K1为单刀双掷开关,V为电压表,A为多量程电流表,R为滑动变阻器,Rx为待测稀盐水溶液液柱.
(1)实验时,闭合K之前将R的滑片P置于
(2)在一定条件下,用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如题所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中Rx的通电面积为20cm2,长度为20cm,用内接法测量Rx的阻值是3500Ω,则其电阻率为
(1)实验时,闭合K之前将R的滑片P置于
D
D
(填“C”或“D”)端;当用电流表外接法测量Rx的阻值时,K1应置于位置1
1
(填“1”或“2”).(2)在一定条件下,用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如题所示(不计由于通电导致的化学变化).实验中Rx的通电面积为20cm2,长度为20cm,用内接法测量Rx的阻值是3500Ω,则其电阻率为
35
35
Ω?m,由图中对应曲线1
1
.(填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为0.015
0.015
%(结果保留2位有效数字).分析:(1)为防止电压过大,要保证电压从零开始逐渐增加;电流表外接法时,电压表直接与待测电阻并联,电流表在并联电路外面;
(2)安培表内接法中,由于电压表的分压作用,电压测量值偏大,故电阻测量值偏大;安培表内接法中,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,故电阻测量值偏小;根据电阻定律求解出电阻率,再由图象得到对应的浓度.
(2)安培表内接法中,由于电压表的分压作用,电压测量值偏大,故电阻测量值偏大;安培表内接法中,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,故电阻测量值偏小;根据电阻定律求解出电阻率,再由图象得到对应的浓度.
解答:解:(1)为防止电压过大,要保证电压从零开始逐渐增加,故开始时滑片位于D点;
电流表外接法中,电流表位于电压表与电阻并联电路的外端,故单刀双掷开关应该位于1位置;
故答案为:D,1;
(2)根据电阻定律,有R=ρ
,解得ρ=
=
=35Ωm
安培表内接法电阻测量值偏大,故对应图象1;
由图象得到浓度约为0.015%;
故答案为:35,1,0.015 (0.014至0.016间的数据皆可).
电流表外接法中,电流表位于电压表与电阻并联电路的外端,故单刀双掷开关应该位于1位置;
故答案为:D,1;
(2)根据电阻定律,有R=ρ
L |
S |
RS |
L |
3500Ω×(20×10-4m2) |
20×0.01m |
安培表内接法电阻测量值偏大,故对应图象1;
由图象得到浓度约为0.015%;
故答案为:35,1,0.015 (0.014至0.016间的数据皆可).
点评:本题关键是明确测定电阻率的原理和误差来源,同时要会采用减小误差的接法,还要会结合图象分析问题.
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