Question

11．某學習小組為探究導電溶液的電阻在體積相同時，電阻值與長度的關系．選取了一根乳膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱．進行了如下實驗：
①該小組將鹽水柱作為純電阻，粗測其電阻約為幾千歐．現采用伏安法測鹽水柱的電阻，有如下實驗器材供選擇：
A．直流電源：電動勢12V，內阻很小，額定電流為1A；
B．電流表A₁：量程0～10mA，內阻約10Ω；
C．電流表A₂：量程0～600mA，內阻約0.5Ω；
D．電壓表V：量程0～15V，內阻約15kΩ；
E．滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω；
F．滑動變阻器R₂：最大阻值5kΩ；
G．開關、導線等
在可供選擇的器材中，應選用的電流表是A₁（填“A₁”或“A₂”），應該選用的滑動變阻器是R₂（填“R₁”或“R₂”）．
②該小組已經完成部分導線的連接，請你在圖1實物接線圖中完成余下導線的連接．

③握住乳膠管的兩端把它均勻拉長，多次實驗測得鹽水柱長度L、電阻R的數據如下表：
為了研究電阻R與長度L的關系，該小組用縱坐標表示電阻R，作出了如圖2所示的圖線，你認為橫坐標表示的物理量是L²．

Answer 1

分析 ①電流表選擇要考慮電路的實際最大電流不超過量程，同時盡量選擇小量程；電源額定電流只有1A，從安全角度考慮，選擇加大的滑動變阻器并采用限流式接法；
②滑動變阻器采用限流式接法，注意電表的極性；
③描點作圖或者根據電阻定律理論推導都可以得到結論．

解答 解：①流過電阻的電流最大為12V除以幾個千歐，即幾個毫安，故電流表選擇A₁；
電源的額定電流為1A，若選擇小電阻的滑動變阻器，要用分壓式接法，流過電源的電流會超過電源的額定電流，故滑動變阻器選擇R₂；
故答案為：A₁，R₂；
②電流表采用限流式接法，如圖所示

③根據電阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$；總體積V=LS；聯立得到：R=$\frac{ρ{L}^{2}}{S}$，即R∝L²；因此橫坐標應為L²．
故答案為：①A₁，R₂；
②如圖所示；
③L²

點評 本題考查電阻率的測量實驗，解題的關鍵是明確測定電阻率的實驗原理，誤差的來源，從減小誤差的角度選擇器材的連接．