Question

【題目】某興趣小組欲通過(guò)測(cè)定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來(lái)判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(達(dá)標(biāo)的污水離子濃度低，電阻率大，一般電阻率 ρ≥200 Ω·m 的工業(yè)廢水即達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn))．如圖甲所示為該組同學(xué)所用盛水容器，其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極小)，其余四面由絕緣材料制成，左、右兩側(cè)帶有接線柱．容器內(nèi)表面長(zhǎng) a＝40 cm，寬 b＝20 cm，高 c＝10 cm.將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：

(1)用多用電表歐姆擋測(cè)量電阻時(shí)，紅黑表筆互換了插孔，這樣 ______ (填“會(huì)”或“不會(huì)”)影響測(cè)量結(jié)果；

(2)分別用多用電表歐姆擋的“×1 k”、“×100”兩擋粗測(cè)水樣的電阻值時(shí)，表盤上指針如圖乙所示，則所測(cè)水樣的電阻約為________Ω.

(3)為更精確地測(cè)量所取水樣的電阻，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：

A．電流表(量程 5 mA，電阻 RA＝500 Ω)

B．電壓表(量程 15 V，電阻 RV 約為 10 kΩ)

C．滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω，額定電流 1 A)

D．電源(12 V，內(nèi)阻約 10 Ω)

E．開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干 請(qǐng)?jiān)趫D中完成電路連接________．

(4)正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得一組 U、I 數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如下表所示.

由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻為_______Ω.據(jù)此可知，所測(cè)水樣________排放標(biāo)準(zhǔn)(填“達(dá)到”或“沒(méi)達(dá)到”)．

Answer 1

【答案】（1）不會(huì)； （2）1400Ω； （3）； （4）2280Ω； 沒(méi)達(dá)標(biāo)

【解析】

（1）測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部電源被接通，電流從多用電表內(nèi)部流出，因?yàn)殡娮璨环终��?fù)極，所以電流流向電阻哪一端無(wú)所謂，紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；
（2）圖乙中圖，指針示數(shù)乘以倍率，得出水樣的電阻約為：1400Ω；

（3）因?yàn)橐�精確測(cè)量電阻值，需要電路中電壓有較大的變化范圍，而滑動(dòng)變阻器阻值又遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻，所以連線時(shí)滑動(dòng)變阻器要用分壓接法；又因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知，則采用電流表內(nèi)接法，電路連接如圖所示．

（4）利用R=U/I計(jì)算出每次的電阻R，再求平均值，總電阻為2780Ω，又R=R總-RA=2280Ω
根據(jù)電阻定律：R＝ρ，代入數(shù)據(jù)得ρ=114Ωm＜200Ωm，故所測(cè)水樣沒(méi)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)．