Question

【題目】集寧一中的每層樓樓道內(nèi)都裝有飲水機(jī)，純凈水的質(zhì)量關(guān)乎每一名學(xué)生的身體健康．純凈水質(zhì)量是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)是它的電導(dǎo)率λ是否超標(biāo)(電導(dǎo)率λ即為電阻率ρ的倒數(shù))．

某同學(xué)選用一根粗細(xì)均勻且絕緣性能良好的圓柱形塑料直管裝滿純凈水樣品(直管兩端用薄金屬圓片電極密封)來(lái)測(cè)定樣品的電導(dǎo)率(不考慮溫度對(duì)電阻的影響)：

(1)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)分別用刻度尺和游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)定塑料管的長(zhǎng)度和內(nèi)徑，刻度尺和游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖甲、乙所示，則可讀出塑料管的長(zhǎng)度L＝________m、內(nèi)徑d＝________mm.

(2)該同學(xué)用下列器材測(cè)定樣品的電阻：

a．電壓表V(量程0～3 V，內(nèi)阻約為5 kΩ；量程0～15 V，內(nèi)阻約為25 kΩ)；

b．電流表A(量程0～10 mA，內(nèi)阻約為 2 Ω；量程0～50 mA，內(nèi)阻約為0.4 Ω)；

c．滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω，2 A)；

d．學(xué)生電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5 V，內(nèi)阻很小)；

e．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干．

該同學(xué)先用多用電表粗測(cè)管內(nèi)水樣品的電阻值約為500 Ω，要求用盡量精確的方法測(cè)出其電阻值，請(qǐng)?jiān)趫D丙中連接實(shí)驗(yàn)電路圖____(圖中有六根導(dǎo)線已經(jīng)接好)．

(3)電導(dǎo)率的表達(dá)式為=__________(用字母U、I、L、d)

Answer 1

【答案】0.1050； 11.30； ；

【解析】

(1)由圖示刻度尺確定其分度值，然后讀出其示數(shù)；游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；

(2)合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，先選必要器材，再根據(jù)要求滿足安全性，準(zhǔn)確性，方便操作的原則選擇待選器材．電流表的接法要求大電阻內(nèi)接法，小電阻外接法．滑動(dòng)變阻器是小電阻控制大電阻，用分壓式接法．根據(jù)電路圖來(lái)連接實(shí)物圖，注意電表的正負(fù)極，并分幾個(gè)回路來(lái)連接；

(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律，結(jié)合電阻定律，即可求解。

(1) 刻度尺讀數(shù)：0.2050-0.1000=0.1050m；

游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×6mm=0.30mm，所以最終讀數(shù)為11.30mm；

(2) 因電源的電壓為4.5V，因此電壓表選擇3V量程；由于阻值約為500Ω的電阻Rx的，

根據(jù)歐姆定律可知，電流的最大值為9mA，從精確角來(lái)說(shuō)，所以電流表選擇量程0～10mA；
根據(jù)待測(cè)電阻的阻值與電壓表及電流表的阻值，可知，待測(cè)電阻的阻值偏大，因此選擇電流表內(nèi)接法，

根據(jù)電路圖來(lái)連接實(shí)物圖原則，注意電表的正負(fù)極，并分幾個(gè)回路來(lái)連接．如圖所示；

(3) 根據(jù)閉合電路歐姆定律與電阻定律， ，解得：，所以電導(dǎo)率為： 。