Question

17．液体能导电也有电阻，为探究导电溶液的电阻选取了一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱．进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧．现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；
B．电流表A₁：量程0～10mA，内阻约10Ω；
C．电流表A₂：量程0～600mA，内阻约0.5Ω；
D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；
E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值5kΩ； G．开关、导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是A₁（填“A₁”或“A₂”），应该选用的滑动变阻器是R₁（填“R₁”或“R₂”）．
（2）该小组已经完成部分导线的连接，请你在如图1实物接线图中完成余下导线的连接．
（3）已知导电盐水柱的长度为L，直径如图所示，d=1.05cm，则盐水柱的电阻率的表达式为$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$（用U，I，d，L字母表示）

Answer 1

分析 （1）根据电路最大电流选择电流表，根据待测电阻阻值选择滑动变阻器．
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后连接实物电路图．
（3）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；应用欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率的表达式．

解答 解：（1）电源电动势为12V，盐水柱的电阻约为几千欧姆，电路最大电流约为几毫安，则电流表应选择A₁，为准确测出盐水柱的电阻应测出多组实验数据求平均值，为测多组实验数据，由题目所给实验器材可知，滑动变阻器应选择采用分压接法，应选择R₁；
（2）由题目所给实验数据可知，盐水柱的电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，
为测多组实验数据，滑动变阻器应采用限流接法，实物电路图如图所示：

（3）由图示游标卡尺可知，其示数为：
10mm+5×0.1mm=10.5mm=1.05cm；
盐水柱的电阻：R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，
解得：ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$；
故答案为：（1）A₁；R₁；（2）实物电路图如图所示；（3）1.05cm；$\frac{πU{d}^{2}}{4IL}$．

点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、游标卡尺读数、求电阻率的表达式，要掌握实验器材的选择原则，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确连接实物电路图的关键．