Question

【题目】某兴趣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(达标的污水离子浓度低，电阻率大，一般电阻率 ρ≥200 Ω·m 的工业废水即达到排放标准)．如图甲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＝40 cm，宽 b＝20 cm，高 c＝10 cm.将水样注满容器后，进行以下操作：

(1)用多用电表欧姆挡测量电阻时，红黑表笔互换了插孔，这样 ______ (填“会”或“不会”)影响测量结果；

(2)分别用多用电表欧姆挡的“×1 k”、“×100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙所示，则所测水样的电阻约为________Ω.

(3)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 5 mA，电阻 RA＝500 Ω)

B．电压表(量程 15 V，电阻 RV 约为 10 kΩ)

C．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流 1 A)

D．电源(12 V，内阻约 10 Ω)

E．开关一只，导线若干 请在图中完成电路连接________．

(4)正确连接电路后，闭合开关，测得一组 U、I 数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如下表所示.

由以上测量数据可以求出待测水样的电阻为_______Ω.据此可知，所测水样________排放标准(填“达到”或“没达到”)．

Answer 1

【答案】（1）不会； （2）1400Ω； （3）； （4）2280Ω； 没达标

【解析】

（1）测量电阻时，多用电表内部电源被接通，电流从多用电表内部流出，因为电阻不分正负极，所以电流流向电阻哪一端无所谓，红、黑表笔分别插在负、正插孔不会影响测量结果；
（2）图乙中图，指针示数乘以倍率，得出水样的电阻约为：1400Ω；

（3）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；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图所示．

（4）利用R=U/I计算出每次的电阻R，再求平均值，总电阻为2780Ω，又R=R总-RA=2280Ω
根据电阻定律：R＝ρ，代入数据得ρ=114Ωm＜200Ωm，故所测水样没达到排放标准．