内容正文:
2
1
1.(8分)在海洋科学中,测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度,从而推算海水的密度和深度。在地球物理中,盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率,在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板,将生理盐水倒入其中。试回答下列问题:
2
1
(1)开关闭合前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端。
解析:闭合开关前,待测电阻两端的电压要从零开始,题图甲中滑动变阻器的滑片应置于左端。
左
2
1
(2)移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I,将实验数据描点,如图乙所示,若毫安表的内阻可以忽略,则生理盐水的电阻R= kΩ(保留两位有效数字)。
解析:拟合题图乙中各点,如图所示,根据图像的斜率可知,生理盐水的电阻R= Ω≈8.9×102 Ω=0.89 kΩ。
0.89(0.88~0.90均可)
2
1
(3)用刻度尺测得两电极板间的距离l=10.00 cm,宽度d=4.00 cm,生理盐水的深度h=2.00 cm,则生理盐水的电阻率ρ= Ω·m(保留一位有效数字);由于毫安表内阻的影响,电阻率的测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
解析:根据电阻定律有R=ρ,解得ρ≈7 Ω·m;
毫安表分压,由于毫安表内阻的影响,则电压测量值偏大,电阻测量值也偏大,电阻率的测量值大于真实值。
7
大于
2
1
(4)该同学查阅资料,资料显示盐水的电阻率会随着盐浓度的增加而降低,随着温度的升高而降低,试从微观角度解释此现象:___________________
____________________________________________________________。
解析:温度越高,盐浓度越高,溶液中的载流子越多且无规则运动越剧烈,导电能力越强,电阻率越小。
温度越高,盐浓度越高,溶液中的载流子越多且无规则运动越剧烈,导电能力越强,电阻率越小
2.(8分)小东同学测量某新能源车上使用的蓄电池的电动势E(约为12 V)和内阻r。
(1)选择合适的仪器。按图甲所示电路图连接电路,
实验时发现,大范围移动滑动变阻器的滑片,电压表
的示数约为12 V且变化不明显,则原因可能是 。
A.蓄电池的内阻较大
B.蓄电池的内阻较小
2
1
B
解析:根据U=E-Ir,若r很小,则在电流I变化时,路端电压U≈E,变化不明显,故选B。
2
1
(2)将R0=19.5 Ω的定值电阻串入电路中,按图乙所示电路图连接电路,解决了上述问题。实验中电流表量程选择0~0.6 A,某次测量中电流表示数如图丙所示,其读数为 A。
解析:电流表的最小分度值为0.02 A,故不需要估读,所以读作0.50 A。
0.50
2
1
(3)多次调节滑动变阻器R的阻值,读出相应的电压表和电流表示数U和I,利用测得的数据描绘出如图丁所示的U-I图像。根据图像,蓄电池的内阻r0= Ω(结果保留一位有效数字)。
解析:根据电源的U-I图像可知,图线的斜率为20 Ω,
故r0+R0=20 Ω,则r0=0.5 Ω。
0.5
2
1
(4)分析实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中,实线是根据实验数据描点作图得到的该电源的U-I图像;虚线是考虑电表内阻影响进行修正后的U-I图像,则可能正确的是 。
解析:在公式U=E-Ir中,I是流经电源的电流,即干路中的电流。若考虑电压表内阻影响,则电压表的分流作用不能忽略。当电压表示数最大时,其分流作用最大。对于(0,12)该点,电流实际不为零,而是应该要补上流经电压表的电流,故该点要向右描点;对于(0.6,0)该点,由于U=0,故流经电压表的电流为零,则该点不用修正,故选A。
A
$