Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系．圖中E為直流電源，K為開關(guān)，K₁為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表，A為多量程電流表，R為滑動變阻器，R_x為待測稀鹽水溶液液柱．
（1）實(shí)驗(yàn)時，閉合K之前將R的滑片P置于

D

（填“C”或“D”）端；當(dāng)用電流表外接法測量R_x的阻值時，K₁應(yīng)置于位置

1

（填“1”或“2”）．
（2）在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到R_x的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如題所示（不計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化）．實(shí)驗(yàn)中R_x的通電面積為20cm²，長度為20cm，用內(nèi)接法測量R_x的阻值是3500Ω，則其電阻率為

35

Ω?m，由圖中對應(yīng)曲線

1

．（填“1”或“2”）可得此時溶液濃度約為

0.015

%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）為防止電壓過大，要保證電壓從零開始逐漸增加；電流表外接法時，電壓表直接與待測電阻并聯(lián)，電流表在并聯(lián)電路外面；
（2）安培表內(nèi)接法中，由于電壓表的分壓作用，電壓測量值偏大，故電阻測量值偏大；安培表內(nèi)接法中，由于電壓表的分流作用，電流測量值偏大，故電阻測量值偏小；根據(jù)電阻定律求解出電阻率，再由圖象得到對應(yīng)的濃度．

解答：解：（1）為防止電壓過大，要保證電壓從零開始逐漸增加，故開始時滑片位于D點(diǎn)；
電流表外接法中，電流表位于電壓表與電阻并聯(lián)電路的外端，故單刀雙擲開關(guān)應(yīng)該位于1位置；
故答案為：D，1；
（2）根據(jù)電阻定律，有R=ρ

L

S

，解得ρ=

RS

L

=

3500Ω×(20×10-4m2)

20×0.01m

=35Ωm
安培表內(nèi)接法電阻測量值偏大，故對應(yīng)圖象1；
由圖象得到濃度約為0.015%；
故答案為：35，1，0.015 （0.014至0.016間的數(shù)據(jù)皆可）．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確測定電阻率的原理和誤差來源，同時要會采用減小誤差的接法，還要會結(jié)合圖象分析問題．