Question

(8分)某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時(shí)，電阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系。選取了一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

⑴該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測(cè)其電阻約為幾千歐�，F(xiàn)采用伏安法測(cè)鹽水柱的電阻，有如下實(shí)驗(yàn)器材供選擇：

A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻很小，額定電流為1A；

B．電流表A₁：量程0～10mA，內(nèi)阻約10Ω；

C．電流表A₂：量程0～600mA，內(nèi)阻約0.5Ω；

D．電壓表V：量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ；

E．滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω；

F．滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值5kΩ；

G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。

在可供選擇的器材中，應(yīng)選用的電流表是     (填“A₁”或“A₂”)，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是     (填“R₁”或“R₂”)。

⑵該小組已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接，請(qǐng)你在實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接。

⑶握住乳膠管的兩端把它均勻拉長(zhǎng)，多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得鹽水柱長(zhǎng)度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
長(zhǎng)度L(cm)	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0
電阻R(kΩ)	1.3	2.1	3.0	4.1	5.3	6.7

為了研究電阻R與長(zhǎng)度L的關(guān)系，該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R，作出了如圖所示的圖線，你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是         。

 

 

Answer 1

【答案】

 ⑴A₁，R₂；

⑵；⑶；L²

【解析】

試題分析：⑴由于待測(cè)鹽水柱的電阻粗測(cè)為幾千歐，而提供的電源電動(dòng)勢(shì)只有12V，因此電路中的最大電流只有幾毫安，故選用電流表A₁；本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量鹽水柱的電阻，因此從測(cè)出其阻值的角度分析，采用滑線變阻器的限流式接法和分壓式接法均可，故此時(shí)需考慮節(jié)能，采用限流式接法，這時(shí)滑線變阻器是串聯(lián)在電路中，要能在移動(dòng)滑線變阻器滑片的過(guò)程中起到改變電路的電流(或待測(cè)鹽水柱兩端的電壓)較明顯的作用，應(yīng)選用滑線變阻器R₂；

⑵由中分析可知，滑線變阻器應(yīng)串聯(lián)接在電路中，故需從其上接線柱中任選其一引線至待測(cè)鹽水柱的左端接線柱，由于所用電壓表的內(nèi)阻約為15kΩ，與待測(cè)部分阻值相當(dāng)(在同一數(shù)量級(jí))，而電流表的內(nèi)阻約10Ω，與待測(cè)部分阻值相差兩個(gè)數(shù)量級(jí)，故應(yīng)采用電流表的內(nèi)接法，以減小電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，所以從電壓表的正接線柱引線至電流表的正接線柱，如下圖所示。

根據(jù)圖象可知，R與橫軸量應(yīng)成正比關(guān)系，又由表格所提供的數(shù)據(jù)可以分析出，此時(shí)橫軸所表示的與長(zhǎng)度L有關(guān)量應(yīng)為長(zhǎng)度L的平方，即L²。

考點(diǎn)：本題主要考查了電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，涉及了儀器的選取、滑線變阻器的限流式與分壓式接法、電流表的內(nèi)外接法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等知識(shí)，屬于中檔題。