Question

9．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到重金屬離子排放標準（一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200Ω•m）．如圖1所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極�。�，其余四面由絕緣材料制成，容器內(nèi)部長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．他將水樣注滿容器后，進行以下操作：

（1）他先后用多用電表歐姆擋的“×1k”、“×100”兩個擋位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖2中所示，則所測水樣的電阻約為1800Ω．
（2）他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所獲水樣的電阻：
A．電流表（量程5mA，電阻R_A=800Ω）
B．電壓表（量程15V，電阻R_V約為10.0kΩ）
C．滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）
D．電源（12V，內(nèi)阻約10Ω）
E．開關一只、導線若干
請用鉛筆線代替導線幫他在圖3中完成電路連接．
（3）正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示，請你在圖4坐標系中作出U-I關系圖線．

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.73	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為99.7Ω•m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標上不達標（選填“達標”或“不達標”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆表的讀數(shù)方法可求得電阻值；
（2）根據(jù)題目要求及給出的儀表可明確實驗電路接法；
（3）根據(jù)描點法可得出對應的伏安特性曲線；根據(jù)圖象性質(zhì)可明確水樣的電阻率．

解答 解：（1）圖上歐姆表指針有兩個位置，顯然右邊位置對應“×1 k”，左邊位置對應“×100”，應按接近中間刻度的讀數(shù)，刻度18乘以倍率100，
所以電阻為1800Ω．

（2）因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，所以連線時滑動變阻器要用分壓接法；又因為待測電阻阻值與電壓表內(nèi)阻相差的倍數(shù)和待測電阻阻值與電流表相差的倍數(shù)相當，電流表內(nèi)阻已知，則采用電流表內(nèi)接法．
（3）讓絕大多數(shù)的點在直線上，其余各點均勻地分布在直線兩側(cè)．
（4）由圖線斜率可知，總電阻為2 794Ω，又R=R_總-R_A，根據(jù)電阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$，代入數(shù)據(jù)得ρ=99.7Ω•m；
由此可知，所測水樣在電阻率這一指標上不達標．
故答案為：（1）1 800；�。�2）如圖a；�。�3）如圖b；　（4）99.7，不達標．

點評 題考查自來水電阻率的測量；關鍵掌握歐姆表的讀數(shù)方法，以及掌握如何選擇電流表的內(nèi)外接、滑動變阻器的分壓、限流接法．