冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现所谓“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响．为了研究咸潮出现的规律，某同学

Question

冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现所谓“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响．为了研究咸潮出现的规律，某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水．安装前他用如图乙的游标卡尺（图为卡尺的背面）测量玻璃管的内径，结果如图丙所示．他还选用了以下仪器：量程15V、内阻300kΩ的电压表，量程300μA、内阻50Ω的电流表，最大阻值1kΩ的滑动变阻器，电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组，开关等各一个，以及导线若干．如图丁坐标中包括坐标（0，0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值．根据以上材料完成以下问题：

（1）测量玻璃管内径时，应将图乙中的游标尺中的A、B、C三部分中的______与玻璃管内壁接触（填代号）．
（2）玻璃管的内径d=______mm．
（3）求出水的电阻率ρ=______Ωm（结果保留两位有效数字）
（4）图戊中的仪器实物部分已连线，将其他部分连接成能测出图丁数据的实物连接图．

Answer 1

（1）根据游标卡尺的使用方法可知，测量玻璃管内径时，应图（2）中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的A与玻璃管的内径接触．
（2）游标卡尺读数为d=8mm+0×0.05mm=8.00mm
（3）在坐标图中画出U-I图线如图1所示，由U-I图象可求出水柱电阻R=(△U)/(△I)＝(12)/(120×10−6)=1.0×10⁵Ω，
再根据S＝(πd2)/(4)及R=ρ(L)/(S)
可解得，ρ＝(πRd2)/(4L)=(3.14×1.0×105×(8.00×10−3)2)/(4×0.314)Ω•m＝16Ω•m．

（4）根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用外接法，实物连线图如图2所示．

故答案为：（1）A；（2）8.00；（3）16Ω•m；（4）如图． (△U)/(△I)△U△U△U△I△I△I＝(12)/(120×10−6)121212120×10−6120×10−6120×10−6−6=1.0×10⁵5Ω，
再根据S＝(πd2)/(4)及R=ρ(L)/(S)
可解得，ρ＝(πRd2)/(4L)=(3.14×1.0×105×(8.00×10−3)2)/(4×0.314)Ω•m＝16Ω•m．

（4）根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用外接法，实物连线图如图2所示．

故答案为：（1）A；（2）8.00；（3）16Ω•m；（4）如图． S＝(πd2)/(4)πd2πd2πd22444及R=ρ(L)/(S)
可解得，ρ＝(πRd2)/(4L)=(3.14×1.0×105×(8.00×10−3)2)/(4×0.314)Ω•m＝16Ω•m．

（4）根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用外接法，实物连线图如图2所示．

故答案为：（1）A；（2）8.00；（3）16Ω•m；（4）如图． ρ(L)/(S)LLLSSS
可解得，ρ＝(πRd2)/(4L)=(3.14×1.0×105×(8.00×10−3)2)/(4×0.314)Ω•m＝16Ω•m．

（4）根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用外接法，实物连线图如图2所示．

故答案为：（1）A；（2）8.00；（3）16Ω•m；（4）如图． ρ＝(πRd2)/(4L)πRd2πRd2πRd224L4L4L=(3.14×1.0×105×(8.00×10−3)2)/(4×0.314)Ω•m＝16Ω•m．

（4）根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用外接法，实物连线图如图2所示．

故答案为：（1）A；（2）8.00；（3）16Ω•m；（4）如图． (3.14×1.0×105×(8.00×10−3)2)/(4×0.314)3.14×1.0×105×(8.00×10−3)23.14×1.0×105×(8.00×10−3)23.14×1.0×105×(8.00×10−3)25×(8.00×10−3)2−3)224×0.3144×0.3144×0.314Ω•m＝16Ω•m．

（4）根据U-I图象可知电流从零开始，所以滑动变阻器应用分压式接法，由于水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用外接法，实物连线图如图2所示．

故答案为：（1）A；（2）8.00；（3）16Ω•m；（4）如图．