Question

1．某物理实验兴趣小组看展探究活动，测定某矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水，如图所示．
（1）某同学用如图1所示的游标卡尺的A（选填“A”、“B”或“C”）部位去测玻璃管的内径，
测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为2.150cm．

（2）该同学用多用电表的电阻档测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“100”档，发现指针如图3所示，则该同学接着最先要做的两个实验步骤是：
①换选1k（填“10”或“1k”）档；
②欧姆调零．

（3）该组同学按图4连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，可能的原因是BD．
A．装水的玻璃管被短路      B．电路中7、8之间断路
C．电源的电动势太小        D．滑动变阻器电阻和矿泉水的电阻相比太小
（4）该组同学在改进实验后，测出玻璃管中有水部分的长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃管中的水量，测出多组数据，并描绘出相应的图象如图5所示，若图线的斜率为k，则矿泉水的电阻率ρ=$\frac{π{d}^{2}}{4k}$（用题中字母表示）．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪．游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数，不需要估读．
（2）由图可知欧姆表示数太大，故应选择更大倍率测量；换挡要进行欧姆调零．
（3）电压表有示数则干路一定是通的．
（4）由电阻定律结合图象可得电阻率．

解答 解：（1）游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪．即A部分．
游标卡尺测内径时，主尺读数为2.1cm，游标读数为0.01×10=0.50mm，最后读数为2.150cm．
（2）由图可知欧姆表示数太大，故应选择更大倍率测量，即换×1k倍率；换挡要进行欧姆调零．
（3）A、滑动变阻器阻值太小，通过调节它电路的电流改变比较小，故A可能；
B、电压表有示数则干路一定是通的，故B不可能；
C、电路中7、8之间断路后电压表被串联到电路中，会导致其电压接近电源电动势，故C是可能的；
D、滑动变阻器电阻和矿泉水的电阻相比太小，变阻器不起作用，故D正确；
故选：B．
（4）由电阻定律可得：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{4L}{π{d}^{2}}$，
又：R=$\frac{U}{I}$，
由图象可知：k=$\frac{L}{\frac{U}{I}}$，
解得：ρ=$\frac{π{d}^{2}}{4k}$．
故答案为：（1）A； 2.150；（2）①×1k； ②欧姆调零；（3）BD；（4）$\frac{π{d}^{2}}{4k}$．

点评 该题关键是判定电路故障的时候，只要说电压表有示数，则就说明干路一定是通的，这样就能排除很多位置，从而简化分析．