【題目】國標(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13 Ω·m。某同學利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細管,細管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動。實驗器材還有:電源(電動勢約為3 V,內(nèi)阻可忽略),電壓表V1(量程為3 V,內(nèi)阻很大),電壓表V2(量程為3 V,內(nèi)阻很大),定值電阻R1(阻值4 kΩ),定值電阻R2(阻值2 kΩ),電阻箱R(最大阻值9 999 Ω),單刀雙擲開關(guān)S,導線若干,游標卡尺,刻度尺。

實驗步驟如下:

A.用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d

B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度L;

C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);

D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;

E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實驗步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;

F.斷開S,整理好器材。

(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標卡尺示數(shù)如圖乙,則d=_________cm。

(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達式為:Rx=_______________(用R1、R2R表示)。

(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的R關(guān)系圖象。自來水的電阻率ρ=_____Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。

(4)本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測量結(jié)果將___________(填偏大”“不變偏小”)。

【答案】3.000; ; 14; 偏大;

【解析】

(1)玻璃管內(nèi)徑 d=3cm+0.05mm×0=3.000cm。

(2)設(shè)把S撥到1位置時,電壓表V1示數(shù)為U,則此時電路電流為,總電壓U=+U,當把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同也為U,則此時電路中的電流為,總電壓為:U′=R2+U,由于兩次總電壓相等,都等于電源電壓E,可得:,解得:;
(3)從圖乙中可知,R=2×103Ω時,=5.0m-1,
此時玻璃管內(nèi)水柱的電阻為: =4000Ω,
水柱橫截面積為:S=π(2=7.065×10-4m2,
由電阻定律R=ρ得:ρ==4000×7.065×10-4×5Ωm=14Ωm
(4)若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則把S撥到1位置時,此時電路電流大于,實際總電壓將大于U=+U,所以測量的Rx將偏大,因此自來水電阻率測量結(jié)果將偏大;

練習冊系列答案
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(1)1s內(nèi)牽引力對小車做的功;

(2)1s內(nèi)小汽車前進了多少距離;

(3)小汽車獲得的最大速度。

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高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車;點火后即將升空的火箭;太空的空間站在以恒定的速率繞地球轉(zhuǎn)動;運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛。

A. 因為轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大

B. 因為火箭還沒運動,所以加速度為零

C. 因為空間站速度大小不變,所以加速度為零

D. 高速行駛的磁懸浮列車,因為速度很大,所以加速度也一定很大

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A. 等效點電荷 Q 電量為(K 為靜電力常量)

B. 若圖中的N、M處于O點左側(cè),且N、M、O點共線,則兩腳間的跨步電壓可能等于

C. 兩腳間的跨步電壓不可能為零

D. 兩腳并攏跳離觸地點是防跨步觸電的一種有效方法

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(1)除了以上儀器外,還需要下列器材中的

A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺 D.彈簧測力計

(2)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是

A.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B.將木板帶滑輪的一端適當墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

C.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上

(3)圖(b)為某次實驗得到的紙帶(交流電的頻率為),由圖(b)中數(shù)據(jù)求出小車加速度大小為 ,A點對應(yīng)的小車速度大小為 (保留兩位有效數(shù)字)。

(4)保持小車質(zhì)量不變,改變鉤碼質(zhì)量,進行多次測量。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度隨拉力的變化圖線,如圖(c)所示,圖中直線沒有通過原點,其主要原因是

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B. 籃子底面受到的壓力小于籃球的重力

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