Question

2．某物理實(shí)驗(yàn)興趣小組探究測(cè)定某品牌礦泉水的電阻率，用一兩端開(kāi)口的玻璃管通過(guò)可移動(dòng)的密封塞封滿一定量的礦泉水．

（1）某同學(xué)用如圖1所示的游標(biāo)卡尺的A（填“A”“B”或“C”）部位去測(cè)玻璃管的內(nèi)徑，測(cè)出的讀數(shù)如圖2，則玻璃管的內(nèi)徑d為2.150cm．
（2）該同學(xué)用多用電表的電阻擋測(cè)量玻璃管中礦泉水的電阻，選擇開(kāi)關(guān)置于“×100”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖3所示，則該同學(xué)接著需要做的實(shí)驗(yàn)步驟是：①換選×1k（“×10”或“×1k”）擋；②歐姆調(diào)零．
（3）該組同學(xué)按圖4連好電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，從最右端向左端移動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有示數(shù)但幾乎不變，可能的原因是AC．
A．滑動(dòng)變阻器阻值太小    B．電路中5、6之問(wèn)斷路     C．電路中7、8之間斷路
（4）該組同學(xué)在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，測(cè)出玻璃管中打水部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I．多次
改變玻璃管中的水量，測(cè)出多組數(shù)據(jù)．并描繪出相應(yīng)的L-$\frac{U}{I}$圖象如圖5所示，若圖線的斜率為k，則礦泉水的電阻率ρ=$\frac{πfadkbs3^{2}}{4k}$（用k、d和常數(shù)表示）．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量玻璃管內(nèi)徑應(yīng)該用內(nèi)爪．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需要估讀．
（2）由圖可知?dú)W姆表示數(shù)太大，故應(yīng)選擇更大倍率測(cè)量；換擋要進(jìn)行歐姆調(diào)零．
（3）電壓表有示數(shù)則干路一定是通的．
（4）由電阻定律結(jié)合圖象可得電阻率．

解答 解：
（1）游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量玻璃管內(nèi)徑應(yīng)該用內(nèi)爪．即A部分．
游標(biāo)卡尺測(cè)內(nèi)徑時(shí)，主尺讀數(shù)為2.1cm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10=0.50mm，最后讀數(shù)為2.150cm．
（2）由圖可知?dú)W姆表示數(shù)太大，故應(yīng)選擇更大倍率測(cè)量，即換×1k倍率；換擋要進(jìn)行歐姆調(diào)零．
（3）A、滑動(dòng)變阻器阻值太小，通過(guò)調(diào)節(jié)它電路的電流改變比較小，故A可能；
B、電壓表有示數(shù)則干路一定是通的，故B不可能；
C、電路中7、8之間斷路后電壓表被串聯(lián)到電路中，會(huì)導(dǎo)致其電壓接近電源電動(dòng)勢(shì)，故C是可能的；
故選：AC．
（4）由電阻定律可得：
R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{4L}{πcqki0gn^{2}}$，
又：
R=$\frac{U}{I}$，
由圖象可知：
k=$\frac{L}{\frac{U}{I}}$，
解得：
ρ=$\frac{π1oftpcg^{2}}{4k}$．
故答案為：（1）A； 2.150．
（2）①×1k； ②歐姆調(diào)零．
（3）AC；    
（4）$\frac{πapkvy5d^{2}}{4k}$．

點(diǎn)評(píng) 該題關(guān)鍵是判定電路故障的時(shí)候，只要說(shuō)電壓表有示數(shù)，則就說(shuō)明干路一定是通的，這樣就能排除很多位置，從而簡(jiǎn)化分析．