Question

【题目】小华利用图1电路测量某种导电液体的电阻率，玻璃管的横截面积S＝2×10－3 m2，通过K可以控制管内导电液体的长度，管两端接有导电活塞(电阻不计)，右活塞固定，左活塞可在管内自由移动．实验器材如下：电源(电动势为12 V，内阻不计)，两只相同的电压表V1、V2(量程为3 V，内阻足够大)，电阻R1＝400 Ω，电阻R2＝1500 Ω，电阻箱R(0～9 999.9 Ω)，单刀双掷开关S，刻度尺．

图1

(1) 小华的主要实验步骤如下：

①向玻璃管内注导电液体，用刻度尺测量液柱长度如图2所示，其长度L＝________cm；

②连接好电路，把S拨到位置“1”，电压表V1的示数如图3所示，示数为U1＝________V；

③将S拨到位置“2”，调节电阻箱使电压表V2的示数仍为U1，此时电阻箱的阻值R＝300 Ω；

④求得管内液柱的电阻Rx＝________Ω，导电液体的电阻率ρ＝________Ω·m.(保留两位有效数字)

图2 图3

(2) 请指出小华实验的不足之处__________________________．

(3) 在实验步骤③中，若在小华调节电阻箱的过程中，无意中由于K未关紧而漏掉了少量的液体，则小华测得的电阻率ρ的值将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．

(4) 小清同学仍利用该装置进行实验，他通过K调节管内液柱长度，记录多组数据如表所示，绘制出关系图象后也可求出液体的电阻率ρ.请你在图4中绘制出此图象_____________．

物理量 次数	R/102 Ω	/m－1
1	0.6	1.0
2	1.2	2.0
3	1.8	3.0
4	2.4	4.0
5	3.0	5.0

　　

Answer 1

【答案】 19.95(在19.93～19.96之间均可) 2(2.0、2.00均可) 2000 20 未多次测量取平均值 不变 如图所示

【解析】（1）①液柱长度：19.95cm；②电压表V1的示数为U1＝2.0V.

④由欧姆定律可知： ，解得Rx=2000Ω，根据，则 带入数据解得

（2）小华实验的不足之处：未多次测量取平均值．

（3）在实验步骤③中，若在小华调节电阻箱的过程中，无意中由于K未关紧而漏掉了少量的液体，则液柱长度减小，测得的电阻Rx减小，则则小华测得的电阻率ρ的值将不变．

（4）图像如图；