Question

12．市场上一些不法商贩常用纯净水冒充价格较高的矿泉水对外出售．矿泉水中含有人体所需的多种矿物质，导电能力较强．纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水，矿物质含量较少，导电能力较差．小明根据这两种水导电能力不同这一特点，设计了如图所示的装置，验证他家购买的水是不是矿泉水．P、Q是相同的两根细长玻璃管，P内装满已知矿泉水，Q内装满待测的“矿泉水”，单刀双掷开关S从1拨到2时，正确的说法是（　　）
①若电压表示数不变，则Q内是纯净水
②若电压表示数不变，则Q内是矿泉水
③若电压表示数变小，则Q内是纯净水
④若电压表示数变小，则Q内是矿泉水．

• A． ①③
• B． ②④
• C． ①④
• D． ②③

Answer 1

分析 （1）若Q内是纯净水，电阻较大，单刀双掷开关S从1拨到2时，电路的总电阻变大，电流变小，根据U=IR可知，电压表示数变小；
（2）若Q内是矿泉水，单刀双掷开关S从1拨到2时，电路的总电阻不变，电流不变，根据U=IR可知，电压表示数不变；

解答 解：（1）若电压表示数不变，根据I=$\frac{{U}_{R}}{R}$可知电流不变，因为电源电压不变，所以总电阻不变，说明Q内装满待测的“矿泉水”与P内装满已知矿泉水电阻相同，说明Q内是矿泉水，故①错误，②正确；
（2）若电压表示数变小，根据I=$\frac{{U}_{R}}{R}$可知电流变小，因为电源电压不变，所以总电阻变大，说明Q内装满待测的“矿泉水”比P内装满已知矿泉水电阻大，说明Q内是纯净水，故③正确，④错误；
故选D．

点评 本实验设计巧妙，通过电压表的示数判断两容器中液体的电阻关系来验证他家购买的水是不是矿泉水，这种实验思路值的同学们借鉴．