Question

【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RA为20Ω）

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”或“不达标”）．

Answer 1

【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=R总﹣RA=2710Ω，根据电阻定律，故有，所以不达标．