Question

【題目】雙流中學一研究性學習小組欲通過測定工業污水（含多種重金屬離子）的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準（一般工業廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ωm，如圖1所示為該組同學所用盛水容器，其左、右兩側面為金屬薄板（電阻極小），其余四面由絕緣材料制成，左右兩側帶有接線柱．容器內表面長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm，將水樣注滿容器后，進行以下操作：

(1)分別用多用電表歐姆擋的“×l00”、“×1K”兩檔粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖2所示，則所測水樣的電阻約為_________Ω．

(2)為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材；

A．電流表（量程6mA，電阻RA為20Ω） B．電壓表（量程15V電阻Rv約為10kΩ）

C．滑動變阻器（0-20Ω，額定電流1A） D．電源（12V內阻約10Ω）

E．開關一只、導線若干

請在圖3的實物圖中完成電路連接．

(3)正確連接電路后，閉合開關，測得一組U、I數據；再調節滑動變阻器，重復上述測量步驟，得出一系列數據如表所示，請在圖4的坐標紙中作出U-I關系圖線.

(4)由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻率為_________Ωm,據此可知，所測水樣在電阻率這一指標上__________（選填“達標”或“不達標”）．

Answer 1

【答案】1750

135.5不達標

【解析】

【試題分析】(1)圖乙中左圖，指針位于刻度盤中央附近，誤差較小，由此表讀出水樣的電阻；(2)要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，滑動變阻器要采用分壓接法；根據兩電表內阻與水樣的電阻倍數關系，確定出采用電流表內接法，即可完成電路連接；(3)建立坐標系，采用描點法連線作圖．(4)由圖線斜率和電流表的內阻，求解水樣的電阻，由電阻定律求解電阻率，與達標值為ρ≥200Ωm比較，分析是否達標．

(1)電阻的大小等于指針示數乘以倍率，得出水樣的電阻約為：1750Ω；

(2)因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，所以連線時滑動變阻器要用分壓接法；

又因為所測電阻的阻值約為1750Ω＞RARV，則采用電流表內接法，電路連接如圖所示．

(3)描點法作圖，如圖．（讓絕大多數的點在直線上，其余各點均勻地分布在直線兩側．）

(4)由圖線斜率可知，總電阻為，又R=R總﹣RA=2710Ω，根據電阻定律，故有，所以不達標．