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某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m).如图丙所示为该同学所用盛水容器,其
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某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m).如图丙所示为该同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左右两侧带有接线柱.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.将水样注满容器后,进行以下操作:
(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针分别如图甲、乙所示,则所测水样的电阻约为___Ω.
(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程3mA,电阻RA为5Ω)
B.电压表(量程6V,电阻RV约为10kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(6V,内阻约1Ω)
E.开关一只、导线若干
请用笔划线作导线完成电路连接.
(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得到几组数据如表所示,请在坐标纸中作出U-I关系图线.
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为___Ω•m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上___(选填“达标”或“不达标”).
(1)分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两档粗测水样的电阻值时,表盘上指针分别如图甲、乙所示,则所测水样的电阻约为___Ω.
(2)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A.电流表(量程3mA,电阻RA为5Ω)
B.电压表(量程6V,电阻RV约为10kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
D.电源(6V,内阻约1Ω)
E.开关一只、导线若干
请用笔划线作导线完成电路连接.
(3)正确连接电路后,闭合开关,测得一组U、I数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得到几组数据如表所示,请在坐标纸中作出U-I关系图线.
U/V | 1.1 | 1.8 | 3.0 | 3.8 | 4.7 |
I/mA | 0.50 | 0.82 | 1.36 | 1.73 | 2.13 |
▼优质解答
答案和解析
(1)欧姆表所测的电阻等于读数乘以倍率,用×1k档测量,指针偏转角度太大,测量误差较大,所以用×100档测量比较准确,则R=18×100Ω=1800Ω.
(2)因为要精确测量电阻值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻,所以连线时滑动变阻器要用分压接法;
又由于
=
≈5.6,
=
=36,
则
<
为了减小误差,则采用电流表内接法,电路连接如下左图所示.
(3)让绝大多数的点在直线上,其余各点均匀地分布在直线两侧,如上右图所示.
(4)由图线斜率可知,总电阻为R总=
=
=2174Ω,
又R=R总-RA=2170Ω,
根据电阻定律R=ρ
,
代入数据得:ρ=
=108.5Ω•m<200Ω•m.故不达标.
答案:(1)1800;
(2)见上左图;
(3)见上右图;
(4)108.5,不达标.
(2)因为要精确测量电阻值,需要电路中电压有较大的变化范围,而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻,所以连线时滑动变阻器要用分压接法;
又由于
RV |
R |
10×103 |
1800 |
R |
RA |
1800 |
50 |
则
RV |
R |
R |
RA |
为了减小误差,则采用电流表内接法,电路连接如下左图所示.
(3)让绝大多数的点在直线上,其余各点均匀地分布在直线两侧,如上右图所示.
(4)由图线斜率可知,总电阻为R总=
U |
I |
5 |
2.3×10-3 |
又R=R总-RA=2170Ω,
根据电阻定律R=ρ
L |
S |
代入数据得:ρ=
2170×0.2×0.1 |
0.4 |
答案:(1)1800;
(2)见上左图;
(3)见上右图;
(4)108.5,不达标.
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