Question

【題目】某同學在閱讀科普資料時發(fā)現(xiàn)輸液用的生理鹽水電導率為0.8s/m。他對“電導率”一詞產生濃厚的興趣，經查單位及符號表得知，“s”為電導的單位，它等于電阻單位的倒數(shù)，“m”為長度的單位．他又聯(lián)想到電阻率的單位為“Ω﹒m”，經單位對比后他作出一個大膽的假設：電導率一定是電阻率的倒數(shù)。為了驗證他的假設，他做了如下嘗試：取體積為V（m3）的輸液用的生理鹽水，剛好灌滿伸縮性能良好的透明塑料管中（兩端裝有電極），形成一段粗細均勻的封閉鹽水柱（長為20.00cm、橫截面約為1.00cm2），并進行如下實驗。

(1)他將鹽水柱作為純電阻Rx，根據(jù)他的假設此段鹽水柱的電阻約為 ______ Ω。現(xiàn)用以下器材采用伏安法測鹽水柱的電阻：

A．直流電源E：電動勢18V，內阻很小，額定電流1A；

B．電流表A1：量程0～6mA，內阻約l0Ω；

C．電流表A2：量程0～0.5A，內阻約l00Ω；

D．電壓表V1：量程0～15V，內阻約15kΩ；

E．電壓表V2：量程0～5V，內阻約10kΩ；

F．滑動變阻器R：最大阻值50Ω；

G．開關、導線若干。

(2)上述器材中，電流表應選 _______，電壓表應選 _______ 。(均填器材前符號)

(3)在圖15甲所示的虛線框內畫出實驗電路圖，并在圖中注明各元件的符號）_____ 。

(4)為了較準確地測量電導率，他設計以下方案：把這段封閉的鹽水柱均勻拉長（鹽水柱的兩端始終與電極充分接觸），測得鹽水柱長度L和對應的電阻Rx，利用實驗數(shù)據(jù)作出電阻Rx與長度L2的關系圖象如圖乙所示，則鹽水的電導率應為_________（用該圖線的斜率k，體積V表示）。若測得電導率約為“0.8”，則說明他的假設是正確的。

Answer 1

【答案】 2500; B D ;

【解析】(1)設電導率為D，根據(jù)他的假設可知： ,由電阻定律： .

(2)根據(jù)實驗提供的電源電動勢為18V，可知最大電流為，故選電流表B(5mA)保證安全且讀數(shù)較準確。18V的最大電壓選D(15V)同樣安全和準確。

(3)因，所以采用電流表的內接法，測量誤差較小．由于變阻器的最大阻值小于鹽水柱的電阻，變阻器可采用分壓式接法．實驗電路圖如圖所示．

(4)由圖乙看出，R與L2成正比，即有R=kL2；由電阻定律得: ,聯(lián)立以上兩式解得： ；則得，又體積，故.