Question

【題目】小華利用圖1電路測量某種導電液體的電阻率，玻璃管的橫截面積S＝2×10－3 m2，通過K可以控制管內導電液體的長度，管兩端接有導電活塞(電阻不計)，右活塞固定，左活塞可在管內自由移動．實驗器材如下：電源(電動勢為12 V，內阻不計)，兩只相同的電壓表V1、V2(量程為3 V，內阻足夠大)，電阻R1＝400 Ω，電阻R2＝1500 Ω，電阻箱R(0～9 999.9 Ω)，單刀雙擲開關S，刻度尺．

圖1

(1) 小華的主要實驗步驟如下：

①向玻璃管內注導電液體，用刻度尺測量液柱長度如圖2所示，其長度L＝________cm；

②連接好電路，把S撥到位置“1”，電壓表V1的示數如圖3所示，示數為U1＝________V；

③將S撥到位置“2”，調節(jié)電阻箱使電壓表V2的示數仍為U1，此時電阻箱的阻值R＝300 Ω；

④求得管內液柱的電阻Rx＝________Ω，導電液體的電阻率ρ＝________Ω·m.(保留兩位有效數字)

圖2 圖3

(2) 請指出小華實驗的不足之處__________________________．

(3) 在實驗步驟③中，若在小華調節(jié)電阻箱的過程中，無意中由于K未關緊而漏掉了少量的液體，則小華測得的電阻率ρ的值將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)．

(4) 小清同學仍利用該裝置進行實驗，他通過K調節(jié)管內液柱長度，記錄多組數據如表所示，繪制出關系圖象后也可求出液體的電阻率ρ.請你在圖4中繪制出此圖象_____________．

物理量 次數	R/102 Ω	/m－1
1	0.6	1.0
2	1.2	2.0
3	1.8	3.0
4	2.4	4.0
5	3.0	5.0

　　

Answer 1

【答案】 19.95(在19.93～19.96之間均可) 2(2.0、2.00均可) 2000 20 未多次測量取平均值 不變 如圖所示

【解析】（1）①液柱長度：19.95cm；②電壓表V1的示數為U1＝2.0V.

④由歐姆定律可知： ，解得Rx=2000Ω，根據，則 帶入數據解得

（2）小華實驗的不足之處：未多次測量取平均值．

（3）在實驗步驟③中，若在小華調節(jié)電阻箱的過程中，無意中由于K未關緊而漏掉了少量的液體，則液柱長度減小，測得的電阻Rx減小，則則小華測得的電阻率ρ的值將不變．

（4）圖像如圖；