Question

5．某物理实验兴趣小组想测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水．

（1）某同学用如图甲所示的游标卡尺的B（选填“A”“B”“C”）部位去测玻璃管的内径，测出的示数如图乙所示，则玻璃管的内径d为1.150cm．
（2）该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”档，发现指针如图丙所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选×10（填“×10”或“×1k”）档；②欧姆调零后，再用多用表测其电阻．
（3）该组同学按图丁连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，不可能的原因是AD（多选，填正确选项前的字母）
A．滑动变阻器阻值太小　　　B．开关接触不良　　 C．电路中5、6之间断路　D．电路中7、8之间断路
（4）该组同学在改正实验后，测出玻璃管中有水部分的长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃管中的水量，测出多组数据，并描绘出相应的图象如图戊所示，若图线的斜率为k，则矿泉水的电阻率ρ=$\frac{π{d}^{2}k}{4}$（用d、k等物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪．游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数，不需要估读．
（2）由图可知欧姆表示数太大，故应选择更大倍率测量；换挡要进行欧姆调零．
（3）电压表有示数则干路一定是通的．
（4）由电阻定律结合图象可得电阻率

解答 解：（1）游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪．即B部分．
游标卡尺测内径时，主尺读数为1.1cm，游标读数为0.01×10=0.50mm，最后读数为1.150cm．
（2）由图可知欧姆表示数太小，故应选择更小倍率测量，即换×10倍率；换挡要进行欧姆调零．
（3）A、滑动变阻器阻值太小，通过调节它电路的电流改变比较小，故A可能；
B、电压表有示数则干路一定是通的，故BC不可能；
D、电路中7、8之间断路后电压表被串联到电路中，会导致其电压接近电源电动势，故D是可能的；
故选：AD．
（4）由电阻定律可得：
R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{4L}{π{d}^{2}}$，
又：
R=$\frac{U}{I}$，
由图象可知：
k=$\frac{\frac{U}{I}}{L}$，
解得：
ρ=$\frac{π{d}^{2}k}{4}$．
故答案为：（1）B； 1.150；（2）×10；（3）AD；（4）$\frac{π{d}^{2}k}{4}$

点评 该题关键是判定电路故障的时候，只要说电压表有示数，则就说明干路一定是通的，这样就能排除很多位置，从而简化分析．