Question

12．市場上一些不法商販常用純凈水冒充價格較高的礦泉水對外出售，礦泉水中含有人體所需的多種礦物質，導電能力較強，純凈水含礦物質較少，導電能力較差．小明設計了如圖所示的裝置，驗證他家購買的水是不是礦泉水．P、Q是相同的兩根細長玻璃管．P內裝滿已知礦泉水，Q內裝滿待測的“礦泉水”．單刀雙擲開關S從1撥到2時（　�。�

• A． 若電壓表示數不變，則Q內是純凈水
• B． 若電壓表示數變大，則Q內是純凈水
• C． 若電壓表示數變小，則Q內是純凈水
• D． 若電壓表示數變小，則Q內是礦泉水

Answer 1

分析 （1）若Q內是礦泉水，單刀雙擲開關S從1撥到2時，電路的總電阻不變，電流不變，根據U=IR可知，電壓表示數不變；
（2）若Q內是純凈水，電阻較大，單刀雙擲開關S從1撥到2時，電路的總電阻變大，電流變小，根據U=IR可知，電壓表示數變�。�

解答 解：（1）若電壓表示數不變，根據I=$\frac{{U}_{R}}{R}$可知電流不變，因為電源電壓不變，所以總電阻不變，說明Q內裝滿待測的“礦泉水”與P內裝滿已知礦泉水電阻相同，說明Q內是礦泉水，故A錯誤；
（2）若電壓表示數變大，根據I=$\frac{{U}_{R}}{R}$可知電流變大，因為電源電壓不變，所以總電阻變小，說明Q內裝滿待測的“礦泉水”比P內裝滿已知礦泉水電阻小，說明Q內的水含礦物質較多，導電能力較強，Q內的水不是純凈水，故B錯誤；
（2）若電壓表示數變小，根據I=$\frac{{U}_{R}}{R}$可知電流變小，因為電源電壓不變，所以總電阻變大，說明Q內裝滿待測的“礦泉水”比P內裝滿已知礦泉水電阻大，說明Q內的水含礦物質較少，導電能力較差．是純凈水，故C正確，D錯誤；
故選C．

點評 本實驗設計巧妙，通過電壓表的示數判斷兩容器中液體的電阻關系來驗證他家購買的水是不是礦泉水，這種實驗思路值的同學們借鑒．