Question

【題目】某同學(xué)在閱讀科普資料時(shí)發(fā)現(xiàn)輸液用的生理鹽水電導(dǎo)率為0.8s/m。他對(duì)“電導(dǎo)率”一詞產(chǎn)生濃厚的興趣，經(jīng)查單位及符號(hào)表得知，“s”為電導(dǎo)的單位，它等于電阻單位的倒數(shù)，“m”為長(zhǎng)度的單位．他又聯(lián)想到電阻率的單位為“Ω﹒m”，經(jīng)單位對(duì)比后他作出一個(gè)大膽的假設(shè)：電導(dǎo)率一定是電阻率的倒數(shù)。為了驗(yàn)證他的假設(shè)，他做了如下嘗試：取體積為V（m3）的輸液用的生理鹽水，剛好灌滿(mǎn)伸縮性能良好的透明塑料管中（兩端裝有電極），形成一段粗細(xì)均勻的封閉鹽水柱（長(zhǎng)為20.00cm、橫截面約為1.00cm2），并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

(1)他將鹽水柱作為純電阻Rx，根據(jù)他的假設(shè)此段鹽水柱的電阻約為 ______ Ω。現(xiàn)用以下器材采用伏安法測(cè)鹽水柱的電阻：

A．直流電源E：電動(dòng)勢(shì)18V，內(nèi)阻很小，額定電流1A；

B．電流表A1：量程0～6mA，內(nèi)阻約l0Ω；

C．電流表A2：量程0～0.5A，內(nèi)阻約l00Ω；

D．電壓表V1：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；

E．電壓表V2：量程0～5V，內(nèi)阻約10kΩ；

F．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值50Ω；

G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。

(2)上述器材中，電流表應(yīng)選 _______，電壓表應(yīng)選 _______ 。(均填器材前符號(hào))

(3)在圖15甲所示的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中注明各元件的符號(hào)）_____ 。

(4)為了較準(zhǔn)確地測(cè)量電導(dǎo)率，他設(shè)計(jì)以下方案：把這段封閉的鹽水柱均勻拉長(zhǎng)（鹽水柱的兩端始終與電極充分接觸），測(cè)得鹽水柱長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電阻Rx，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出電阻Rx與長(zhǎng)度L2的關(guān)系圖象如圖乙所示，則鹽水的電導(dǎo)率應(yīng)為_________（用該圖線(xiàn)的斜率k，體積V表示）。若測(cè)得電導(dǎo)率約為“0.8”，則說(shuō)明他的假設(shè)是正確的。

Answer 1

【答案】 2500; B D ;

【解析】(1)設(shè)電導(dǎo)率為D，根據(jù)他的假設(shè)可知： ,由電阻定律： .

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)提供的電源電動(dòng)勢(shì)為18V，可知最大電流為，故選電流表B(5mA)保證安全且讀數(shù)較準(zhǔn)確。18V的最大電壓選D(15V)同樣安全和準(zhǔn)確。

(3)因，所以采用電流表的內(nèi)接法，測(cè)量誤差較小．由于變阻器的最大阻值小于鹽水柱的電阻，變阻器可采用分壓式接法．實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．

(4)由圖乙看出，R與L2成正比，即有R=kL2；由電阻定律得: ,聯(lián)立以上兩式解得： ；則得，又體積，故.