16．某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3V，内阻忽略不计），两个完全相同的电流表A1、A2（量程为3mA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值为9999Ω），定值电阻R0（可供选择的电阻有100Ω、1KΩ、10KΩ），开关S，导线若干，刻度尺。实验步骤如下：x/kw
A．测得圆柱形玻璃管内径d=20mm；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L，
C．连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A1、A2示数，分别计为I1、I2，记录电阻箱的阻值R； D．改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R； E．断开开关S，整理好器材。
（1）玻璃管内水柱电阻Rx的表达式Rx=_____。 （用R0、R、I1、I2表示）。
（2）若在上述步骤C中每次调整电阻箱阻值，使电流表A1、A2示数均相等，利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R-L关系图像，则自来水的电阻率为_____Ω.m(保留两位有效数字)，该实验定值电阻R0应选______。
在用本实验方法测电阻率实验中，若电流表内阻不能忽略，则自来水电阻率测量值与上述测量值相比将 _________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】I2?R0?R?I1161k?不变
【解析】（1）电阻箱与R0、A2串联，再与水柱、A1并联，所以有I2?R?R0??I1Rx，玻璃管内水柱电阻Rx的表达式Rx?I2?R?R0?I1 (2)由电阻定律可以知道Rx??L??sL?d?????2?2??4LI2?R?R0?4?I2R=L?R0，根据题意可知，，则有?22?dI1?dI14?103???1??1034?4???5?104 电流表A1，A2示数均相等，则有R=L?R0，由图可得k?2?22?d10?10?d电阻率???d2k43.14?0.022?5?104??16?m 4EI1max?3??1000?；电阻箱R（最大阻值为9999Ω），为测多组实0.003定值电阻所在支路最小电阻约为R1总=验数据，定值电阻R0应选1K?；
?d2k4?I2L?r2-r1?R0，电阻率为??（3）电流表内阻不能忽略，则有R=保持不变。 2?dI1417．某同学在阅读科普资料时发现：输液用的生理盐水电导率为0.8s／m．他对“电导率”一词产生浓厚的兴趣，经查单位及符号表得知，“s”为电导的单位，它等于电阻单位的倒数，“m”为长度的单位．他又联想到电阻率的单位为“??m”，经单位对比后他作出一个大胆的假设：电导率一定是电阻率的倒数．为了验证他的假设，他做了如下尝试：取体积为V(m)的输液用的生理盐水，刚好灌满伸缩性能良好的透明塑料管中(两端装有电极)，形成一段粗细均匀的封闭盐水柱(长为10.00cm、横截面积约为1.00cm)，进行如下实验：
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(1)他将盐水柱作为纯电阻Rx，根据他的假设此段盐水柱的电阻约为_____Ω．现用以下器材采用伏安法测盐水柱的电阻：
A．直流电源E：电动势18V，内阻很小，额定电流1A； B．电流表A：量程0～12mA，内阻约10?； C．电压表V：量程0～15V，内阻约15k?； D．滑动变阻器R：最大阻值50?； E．开关、导线若干．
根据所给的器材，在方框内画出合理的实验电路图(图中已给出盐水柱、电源的符号) ______．
(2)为了较准确地测量电导率，他设计以下方案：
把这段封闭的盐水柱均匀拉长(盐水柱的两端始终与电极充分接触)，测得盐水柱长度L和对应的电阻Rx，利用实验数据作出电阻Rx与长度L的关系图象如图所示，则盐水的电导率应为______(用该图线的斜率k，体积V表示)．若测得电导率约为“0.8”，则说明他的假设是正确的． 【答案】（1）1250； 电路图；
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（2）1 kV【解析】(1)设电导率为D，根据他的假设可知：D?1? 由电阻定律得：R??因LL0.1????1250? ?4SDS0.8?1?10RR15000R1250R??125，v??v，所以采用电流表的内接法，测量误差较小，由于变?12，则得：RA10RARR1250阻器的最大阻值小于盐水柱的电阻，变阻器可采用分压式接法．实验电路图如图所示
（2）由图看出，R与L成正比，即有 R=KL
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LL ?SDSL联立以上两式得：KL2? DS1则得：D? KLS由电阻定律得：R??又体积V=LS 解得：D?1 KV18．某同学利用如图所示的电路测量一只灵敏电流计的电阻。该同学在连好电路后，先把电位器R调到最大；合上开关S1，调节R使电流表达到满偏电流Ig，然后合上开关S2，调节电阻箱R1的阻值使电流表示数正好为满偏电流的一半，记下此时电阻箱的示数，即认为电流表的电阻R2就等于R1．
（1）从系统误差的角度看，测量结果比真实值应该______（填“偏大”或“偏小”）；
（2）如果灵敏电流计（即表头）的满偏电流Ig=1mA，电阻Rg=100?，现实验室备有用该型号表头改装的量程不同的电流表和电压表，某同学准备利用伏安法测量一只阻值约为150?的电阻Rx，备选器材有： A．学生电源（电动势E约为4V） B．电压表（量程：0-3V） C．电流表A1（量程：0-50mA） D．电流表A2（量程：0-0．6A） E．电流表A3（量程：0-3A） F．滑动变阻器（总电阻约20?） G．开关、导线若干
①为了尽量提高测量精度，请画出合理的电路原理图_______； ②电流表应选择____（请填写所选器材前的字母符号）． 【答案】（1）偏小（2）如图，电流表内接法，分压接法；
（3）C
【解析】（1）半偏法测电流表电阻比实际电阻偏小：电流表并联电阻，其并联部分的电阻变小，总电流变大，这个并联的电阻分流大于电流表分流．则其电阻值小于电流表的内阻则测量结果比真实值应该偏小 （2）①小电阻有外接法，滑动变阻器用分压式接法，电路如图
②电阻的最大电流约为I?U3??20mA，故选电流表C R15019．为测量一根金属丝（电阻约5 Ω)的电阻率ρ选用的电学器材：电压表（量程3V，内阻约 3KΩ)，电流表（量程0. 6A，内阻约0.2 Ω)，滑动变阻器0-15 Ω)，学生电源（稳压输出3V)， 开关，导线若干。
（1）如图甲所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，为了防止金属丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮C至测砧、测微螺杆与金属丝将要接触时，应调节旋钮_______(选填'“A”“B” (或“D”）发出“喀喀”声时停止；某次的测量结果如图乙所示，其读数为______ mm。 （2）请在答题卡上用笔画线代替导线将图丙的电路补充完整________。
（3）如图丁所示，实验数据已描在坐标纸上，作出图线_________，求出该金属丝的电阻值为_____Ω (结果保留两位有效数字）。
（4）有人认为用图象法求金属丝的电阻是为了减小系统误差，他的观点是否正确_________？请说明理由________；
【答案】（1）D；0.540（0.539-0.541）（2）如图；
2017年高考物理试题分项版汇编系列 专题19 电学实验(含解析)
