Question

4．某課題小組通過實(shí)驗(yàn)測量棗莊市臺兒莊運(yùn)河水的電阻率．現(xiàn)備有一根均勻的長玻璃管（兩端各有一個(gè)圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計(jì)）、電壓表（量程12V，內(nèi)阻約100Ω），電流表（量程100 μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動變阻器（10Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)、導(dǎo)線若干、直尺、待測的水樣品．如圖甲是他們用伏安法多次測量并計(jì)算出對應(yīng)的水柱長度L與水柱電阻R描點(diǎn)畫出的圖象．實(shí)驗(yàn)中還用游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示．

回答下面的問題：
①請?jiān)趫D丙虛線框內(nèi)畫出測量水柱電阻的電路圖丙；
②所測水的電阻率為80Ω•m（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)水的電阻與滑動變阻器阻值間的關(guān)系確定滑動變阻器的接法，根據(jù)水的電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后作出實(shí)驗(yàn)電路圖．
（2）游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，由圖b所示可以測出玻璃管內(nèi)徑．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用電阻定律可以求出水的電阻率．

解答 解：①因?yàn)闇y量的電壓值與電流值是從零開始，故應(yīng)選用分壓電路．因電壓表的內(nèi)阻相對于電流表的內(nèi)阻更接近于被測電阻，所以應(yīng)選用電流表內(nèi)接法．
②由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知：d=22+6×0.1 mm=2.26 cm．因?yàn)棣?$\frac{RS}{L}$，由圖象可知：$\frac{R}{L}$=2×10⁵Ω/m．
而S=$\frac{πzhtqyvi^{2}}{4}$=$\frac{3.14×（0.0226）^{2}}{4}$≈4×10^-4 m²，所以ρ=$\frac{RS}{L}$=80Ω•m．
故答案為：①如圖所示；②80．

點(diǎn)評 本題考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖、求電阻率等問題；要注意游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)，游標(biāo)卡尺不需要估讀；明確哪些條件下需要用分壓接法．