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【题目】双流中学一研究性学习小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ωm,如图1所示为该组同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm,将水样注满容器后,进行以下操作:

(1)分别用多用电表欧姆挡的“×l00”“×1K”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图2所示,则所测水样的电阻约为_________Ω

(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材;

A.电流表(量程6mA,电阻RA20Ω

B.电压表(量程15V电阻Rv约为10kΩ

C.滑动变阻器(0-20Ω,额定电流1A

D.电源(12V内阻约10Ω

E.开关一只、导线若干

请在图3的实物图中完成电路连接.

(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组UI数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如表所示,请在图4的坐标纸中作出U-I关系图线.

(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为_________Ωm,据此可知,所测水样在电阻率这一指标上__________(选填达标不达标).

【答案】1750

135.5不达标

【解析】(1)图乙中左图,指针位于刻度盘中央附近,误差较小,由此表读出水样的电阻;(2)要精确测量电阻值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻,滑动变阻器要采用分压接法;根据两电表内阻与水样的电阻倍数关系,确定出采用电流表内接法,即可完成电路连接;(3)建立坐标系,采用描点法连线作图.(4)由图线斜率和电流表的内阻,求解水样的电阻,由电阻定律求解电阻率,与达标值为ρ≥200Ωm比较,分析是否达标.

(1)电阻的大小等于指针示数乘以倍率,得出水样的电阻约为:1750Ω;

(2)因为要精确测量电阻值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻,所以连线时滑动变阻器要用分压接法;

又因为所测电阻的阻值约为1750Ω>RARV,则采用电流表内接法,电路连接如图所示.

(3)描点法作图,如图.(让绝大多数的点在直线上,其余各点均匀地分布在直线两侧.)

(4)由图线斜率可知,总电阻为,又R=RRA=2710Ω,根据电阻定律,故有,所以不达标.

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A. B.

C. D.

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A.变阻器A(0-2000Ω,0.1A)

B.变阻器B(0-20Ω,1A)

C.变阻器C(0-5Ω,1A)

(3)连接好线路后,先将变阻器滑片P调到最____端,并将电阻箱阻值调到_____(填“0”或“最大”),然后闭合电键S,调节P,使电压表满偏,此后滑片P保持不动;

(4)调节变阻箱的阻值,记录电压表的读数;最后将电压表读数的倒数与电阻箱读数R描点,并画出图所示的图线,由图象得,待测电压表的内阻值为_______Ω。(保留两位有效数字)

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