Question

【題目】明德中學一研究性學習小組欲通過測定工業污水（含多種重金屬離子）的電阻率來判斷某工廠廢水是否達到排放標準（一般工業廢水電阻率的達標值為 ρ≥200Ωm，如圖所示為該組同學所用盛水容器，其左、右兩側面為金屬薄板（電阻極小），其余四面由絕緣材料制成，左右兩側帶有接線柱。容器內表面長 a=40cm，寬 b=20cm，高 c=10cm，將水樣注滿容器后，進行以下操作：

（1）分別用多用電表歐姆擋的“×l00”、“×1K”兩檔粗測水樣的電阻值時，表盤上指針如圖 2 所示，則所測水樣的電阻約為________Ω。

（2）為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組從實驗室中找到如下實驗器材；

A．電流表（量程 6mA，電阻 為 20Ω）

B．電壓表（量程 15V 電阻 Rv 約為 10kΩ）

C．滑動變阻器（0-20Ω，額定電流 1A）

D．電源（12V 內阻約 10Ω）

E．開關一只、導線若干

請在圖 3 的實物圖中完成電路連接__________ 。

（3）正確連接電路后，閉合開關，測得一組 U、I數據；再調節滑動變阻器，重復上述測量步驟 ，得出一系列數據如表所示，請在圖 4 的坐標紙中作出 U﹣I 關系圖線。

U/V	2.0	3.8	6.8	8.0	10.2	11.6
I/mA	0.37	1.36	2.20	2.89	3.66	4.15

（4）由以上測量數據可以求出待測水樣的電阻率為______Ωm，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】 1750 135.5 不達標

【解析】（1）電阻的大小等于指針示數乘以倍率，得出水樣的電阻約為：1750Ω；
（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；又因為所測電阻的阻值約為1750Ω＞RARV，則采用電流表內接法，電路連接如圖所示．

（3）描點法作圖，如圖．（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 ;又，根據電阻定律 ，故有 ，所以不達標．