题目内容
12.如今,合肥一中的每间教室里都有饮水机,纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康.纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数).(1)对于纯净水来说,“纯净”是其最基本的要求,金属元素和微生物过高,都会导致电导率λ偏大(填“偏大”“不变”或“偏小”).
(2)某同学采用下面的方法可以测定纯净水样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响):
a.选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管;
b.分别用刻度尺和游标卡尺测出塑料管的长度L和内径d;
c.将采集的纯净水样品装入管内,直管两端用薄金属圆片电极密封,用伏安法测出水样品的电阻值,进而求得水样品的电导率;
e.通过网络查阅资料,确定纯净水样品的电导率是否超标.
实验中,该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径,刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示,则可读出塑料管的长度L=0.1050m、内径d11.30mm.
(3)该同学用下列器材测定样品的电阻:
a.电压表V(量程0~3V,内阻约为5kΩ;量程0~15V,内阻约为25kΩ);
b.电流表A(量程0~10mA,内阻约为2Q;量程0~50mA,内阻约为0.4Ω);
c.滑动变阻器R(0~20Ω,2A);
d.学生电源E(电动势4.5V,内阻很小);
c.开关S及导线若干.
该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω,要求用尽量精确的方法测出其电阻值,请在图丙中连接实验电路图(图中有四根导线已经接好).
(4)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从最左端向右滑动,随滑片P移动距离x的增加,被测水样品两端的电压U也随之增加,则在图丁反映U-x关系的示意图中正确的是图线d(填“a”“b”“c”或“d”).
分析 (1)纯净水是不导电的,根据其电阻率的大小,判断电导率的大小;
(2)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;
(3)合理选择实验器材,先选必要器材,再根据要求满足安全性,准确性,方便操作的原则选择待选器材.电流表的接法要求大电阻内接法,小电阻外接法.滑动变阻器是小电阻控制大电阻,用分压式接法.
根据电路图来连接实物图,注意电表的正负极,并分几个回路来连接;
(4)根据闭合电路欧姆定律,结合电阻定律,即可求解.
解答 解:(1)纯净水是不导电的,不合格的纯净水含的电解质较多,电阻率小,电导率偏大;
(2)刻度尺读数:0.2050-0.1000=0.1050m;
游标卡尺的主尺读数为11mm,游标读数为0.05×6mm=0.30mm,所以最终读数为11.30mm;
(3)因电源的电压为4.5V,因此电压表选择3V量程;由于阻值约为500Ω的电阻Rx的,
根据欧姆定律可知,电流的最大值为9mA,从精确角来说,所以电流表选择量程0~10mA;
根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值,可知,待测电阻的阻值偏大,因此选择电流表内接法,
根据电路图来连接实物图原则,注意电表的正负极,并分几个回路来连接.如图所示;![]()
(4)根据闭合电路欧姆定律与电阻定律,U=IRX=$\frac{E}{ρ\frac{L-x}{S}+{R}_{x}}$RX,当滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压增大,但不成正比,且增加越来越快,则U-x图象如图d所示;
故答案为:(1)偏大;
(2)0.1050,11.30;
(3)连接电路图如上图所示;(4)d.
点评 解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读;
同时还考查了同学们设计电路的能力,要弄清楚是内接法还是外接法,是分压还是限流法;
考查如何选择仪器,掌握选择的方法与原则;学会由电路图去连接实物图,注意电表的正负极;理解欧姆定律与电阻定律的应用,掌握误差的分析及其产生原因.
| A. | $\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$(h+2R) | B. | $\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$(h+$\sqrt{2}$R) | C. | $\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$(h+$\frac{\sqrt{2}}{2}$R) | D. | $\frac{m{g}_{月}R}{R+h}$(h+$\frac{1}{2}$R) |
| A. | 不管光源与观察者是否存在相对运动,观察者观察到的光速是不变的 | |
| B. | 水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象 | |
| C. | 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象 | |
| D. | 声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率 | |
| E. | 未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象 |
| A. | a一定带正电,b一定带负电 | |
| B. | a的速度将减小,b的速度将增加 | |
| C. | a的加速度将减小,b的加速度将增加 | |
| D. | 两个粒子的电势能一个增加一个减小 |
| A. | 压缩前后气体压强的变化量为$\frac{△V}{{V}_{0}-△V}$p0 | |
| B. | 压缩前后气体压强的变化量为$\frac{{V}_{0}-△V}{△V}$p0 | |
| C. | 压缩过程中气体吸收热量,内能增加 | |
| D. | 压缩过程中气体放出热量,内能减少 |
| A. | 波的传播过程中,质点的振动频率等于波源的振动频率 | |
| B. | 爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 | |
| C. | 当某列声波产生多普勒效应时,相应声源的振动频率一定发生变化 | |
| D. | 物体做受迫振动时,驱动力的频率越高,受迫振动的物体振幅越大 | |
| E. | X射线的频率比无线电波的频率高 |