(2013?安徽模擬)某同學(xué)在閱讀科普資料時發(fā)現(xiàn):輸液用的生理鹽水電導(dǎo)率為0.8s/m.他對“電導(dǎo)率”一詞產(chǎn)生濃厚的興趣,經(jīng)查單位及符號表得知,“s”為電導(dǎo)的單位,它等于電阻單位的倒數(shù),“m”為長度的單位.他又聯(lián)想到電阻率的單位為“Ω.m”,經(jīng)單位對比后他作出一個大膽的假設(shè):電導(dǎo)率一定是電阻率的倒數(shù).為了驗證他的假設(shè),他做了如下嘗試:取體積為V(m3)的輸液用的生理鹽水,剛好灌滿伸縮性能良好的透明塑料管中(兩端裝有電極),形成一段粗細(xì)均勻的封閉鹽水柱(長為l0.00cm、橫截面約為1.00cm2),進(jìn)行如下實驗:

(1)他將鹽水柱作為純電阻Rx,根據(jù)他的假設(shè)此段鹽水柱的電阻約為
1250
1250
Ω.現(xiàn)用以下器材采用伏安法測鹽水柱的電阻:
A.直流電源E:電動勢18V,內(nèi)阻很小,額定電流1A;
B.電流表A:量程0~12mA,內(nèi)阻約lOΩ;
C.電壓表V量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ;
D.滑動變阻器R:最大阻值50Ω;
E.開關(guān)、導(dǎo)線若干.
根據(jù)所給的器材,在方框內(nèi)畫出合理的實驗電路圖(圖1)(圖中已給出鹽水柱、電源的符號).
(2)為了較準(zhǔn)確地測量電導(dǎo)率,他設(shè)計以下方案:把這段封閉的鹽水柱均勻拉長(鹽水柱的兩端始終與電極充分接觸),測得鹽水柱長度L和對應(yīng)的電阻Rx,利用實驗數(shù)據(jù)作出電阻Rx與長度L2的關(guān)系圖象如圖2所示,則鹽水的電導(dǎo)率應(yīng)為
1
KV
1
KV
 (用該圖線的斜率K,體積V表示).若測得電導(dǎo)率約為“0.8”,則說明他的假設(shè)是正確的.
分析:(1)根據(jù)他的假設(shè)可知,電導(dǎo)率等于電阻率的倒數(shù),根據(jù)電阻定律可求出鹽水柱的電阻大。鶕(jù)鹽水柱的電阻與兩電表內(nèi)阻的大小關(guān)系,選擇電流表的接法.由于變阻器的最大阻值小于鹽水柱的電阻,變阻器可采用分壓式接法.
(2)由圖2得到R=kL2,根據(jù)電阻定律、電阻率與電導(dǎo)率的關(guān)系和體積公式V=LS,結(jié)合即可求出電導(dǎo)率.
解答:解:(1)設(shè)電導(dǎo)率為D,根據(jù)他的假設(shè)可知:D=
1
ρ

由電阻定律得:R=ρ
L
S
=
1
D
?
L
S
=
1
0.8
?
0.1
1×10-4
Ω=1250Ω
R
RA
=
1250
10
=125,
RV
R
=
15000
1250
=12,則得:
R
RA
RV
R
,所以采用電流表的內(nèi)接法,測量誤差較。
由于變阻器的最大阻值小于鹽水柱的電阻,變阻器可采用分壓式接法.實驗電路圖如圖所示.
(2)由圖2看出,R與L2成正比,即有 R=KL2;
由電阻定律得:R=ρ
L
S
=
1
D
?
L
S

聯(lián)立以上兩式得:KL2=
1
D
?
L
S
;
則得:D=
1
kLS

又體積V=LS
解得:D=
1
KV

故答案為:
(1)1250
(2)
1
KV
點評:本題是信息給予題,文字較多,首先要有耐心讀懂題意,其次掌握伏安法電路結(jié)構(gòu)的選擇.在測電阻時要注意電流的內(nèi)接法還是外接法,可記憶為“大內(nèi)小外”.
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