Question

某学习小组设计了一个测量饱和食盐水的电阻率实验。他们选取了一根内径d=40.00mm的均匀玻璃管，里面灌满了饱和食盐水，形成一段封闭的食盐水柱。两端装上橡胶塞和电极，两电极相距L=0.314m，进行如下实验：

（1）将盐水柱作为纯电阻，用多用电表粗测其电阻约为1千欧。现采用伏安法测饱和食盐水柱的电阻，有如下实验器材供选择：

A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流为1A；

B．电流表A₁：量程0～10mA，内阻约10Ω；

C．电流表A₂：量程0～600 mA，内阻约0.5Ω；

D．电压表V：量程0～15V，内阻约15kΩ；

E．滑动变阻器R₁：最大阻值10Ω；

F．滑动变阻器R₂：最大阻值2kΩ；

G．开关、导线等

在可供选择的器材中，应选用的电流表是_______（填“A₁”或“A₂”），应该选用的滑动变阻器是________（填“R₁”或“R₂”）。

（2）该小组已经完成部分导线的连接，要求电路简单，请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

（______）

（3）闭合电键，调节滑动变阻器，测得8组U、I值，在坐标纸上标出每组值对应的位置。

如图，在图中画出U-I图线，

（______）

并通过图线求出水柱的电阻R=__________Ω。（保留两位有效数字）

（4）根据上述数据计算盐水的电阻率ρ=________________Ω.m。（保留两位有效数字）

（5）该小组进行第二次实验时，由于实验操作时间过长，发现测电阻作出的U-I图象向下弯曲，如图，试分析原因：____________________

Answer

A1 R2 1.0×103 4.0 原因是由于操作时间长，通电时间过长，盐水的温度明显升高，盐水的电阻率减小，盐水的电阻减小。

【解析】

（1）[1][2]．由电源的电动势和盐水的电阻可能值可以判断电路中的最大电流不超过12 mA，因此电流表选用A1即可；测电阻电路首选限流式，因此滑动变阻器的最大阻值应与被测电阻差不多，故选用R2。

（2）[3]．

（3）[4] [5]．

图象的斜率即为盐水的电阻为1.0×103Ω。

（4）[6]．由：

得：

。

（5）[7]．实验时间过长，导致温度升高，电阻减小。