Question

【題目】國標規(guī)定自來水在時電阻率應大于。某同學利用圖甲電路測量自來水的電阻率，其中內徑均勻的圓柱形玻璃管側壁連接一細管，細管上加有閥門K以控制管內自來水的水量，玻璃管兩端接有導電活塞活塞電阻可忽略，右活塞固定，左活塞可自由移動，實驗器材還有：電源電動勢約為3V，內阻可忽略，電壓表量程為3V，內阻很大，電壓表量程為3V，內阻很大，定值電阻阻值），定值電阻（阻值），電阻箱R(最大阻值9999Ω)，單刀雙擲開關S，導線若干，游標卡尺，刻度尺，實驗步驟如下：

A.用游標卡尺測量玻璃管的內徑d

B.向玻璃管內注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L

C.把S撥到1位置，記錄電壓表示數(shù)

D.把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R

E.改變玻璃管內水柱長度，重復實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R

F.斷開S，整理好器材

（1）測玻璃管內徑d時游標卡尺示數(shù)如圖乙，則______ mm；

（2）玻璃管內水柱的電阻的表達式為Rx______ 用R1、R2、R表示；

（3）利用記錄的多組水柱長度L和對應的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的圖象，則坐標軸的物理量分別為______；

（4）本實驗中若電壓表內阻不是很大，則自來水電阻率測量結果將______ 填“偏大”、“不變”或“偏小”。

Answer 1

【答案】30.00 縱坐標應該表示電阻箱阻值R，橫坐標應該表示對應水柱長度的 偏大

【解析】

［1］游標卡尺的主尺讀數(shù)為3.0cm=30mm，20分度游標尺上第0個刻度和主尺上刻度對齊，所以最終讀數(shù)為30.00mm；

［2］設把S撥到1位置時，電壓表V1示數(shù)為U，則此時電路電流為，總電壓

當把S撥到2位置，調整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U，則此時電路中的電流為，總電壓

由于兩次總電壓相等，都等于電源電動勢E，可得

，

解得玻璃管內水柱的電阻的表達式

［3］由電阻定律

電阻箱阻值R

=

所以縱坐標應該表示電阻箱阻值R，橫坐標應該表示對應水柱長度的；

［4］若電壓表V2內阻不是很大，則把S撥到2位置時，此時電路電流大于，實際總電壓將大于

=+U

所以測量的將偏大，因此自來水電阻率測量結果將偏大。