Question

現(xiàn)在已經離不開電視、手機等電子產品，但這些產品生產過程中會產生含多種重金屬離子的廢水，這些廢水是否達標也引起了人們的關注．某同學想測出學校附近一工廠排出廢水的電阻率，以判斷廢水是否達到排放標準(一般工業(yè)廢水電阻率的達標值為ρ≥200 Ω·m)．如圖9所示為該同學所用盛水容器，其左、右兩側面為帶有接線柱的金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，容器內部長a＝40 cm，寬b＝20 cm，高c＝10 cm.他將水樣注滿容器后，進行以下操作：

(1)他先后用多用電表歐姆擋的“×1 k”、“×100”兩個擋位粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖10中所示，則所測水樣的電阻約為________ Ω .

圖10

 (2)他從實驗室中找到如下實驗器材更精確地測量所獲水樣的電阻：

A．電流表(量程5 mA，電阻R_A＝800 Ω)

B．電壓表(量程15 V，電阻R_V約為10.0 kΩ)

C．滑動變阻器(0～20 Ω，額定電流1 A)

D．電源(12 V，內阻約10Ω)

E．開關一只、導線若干

請用鉛筆線代替導線幫他在圖11中完成電路連接．

圖11

(3)正確連接電路后，這位同學閉合開關，測得一組U、I數據；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量得出一系列數據如下表所示，請你在圖12的坐標系中作出UI關系圖線.

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.73	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

圖12

 (4)由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻率為________ Ω·m.據此可知，所測水樣在電阻率這一指標上________(選填“達標”或“不達標”)．

Answer 1

答案　(1)1 800　(2)如圖a　(3)如圖b　(4)99.7　不達標

解析　(1)圖上歐姆表指針有兩個位置，顯然右邊位置對應“×1 k”，左邊位置對應“×100”，應按接近中間刻度的讀數，刻度18乘以倍率100，所以電阻為1 800 Ω.

(2)因為要精確測量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動變阻器阻值又遠小于待測電阻，所以連線時滑動變阻器要用分壓接法；又因為待測電阻阻值與電壓表內阻相差的倍數和待測電阻阻值與電流表相差的倍數相當，電流表內阻已知，則采用電流表內接法．(3)讓絕大多數的點在直線上，其余各點均勻地分布在直線兩側．

(4)由圖線斜率可知，總電阻為2 794 Ω，又R＝R_總－R_A，根據電阻定律R＝ρ，代入數據得ρ＝99.7 Ω·m.