测定自来水的电阻率[原理]面积S,并再测出水柱的电阻R,就可计算出自来水的电阻率。[器材]游标卡尺,毫米刻度尺,电池组(15v),电流表(0~0.6A),电压表(0~15v),滑动变阻器(0~20Ω),玻璃管或塑料管一根(长6~10cm,内径约1cm),小铜片两块(直径略小于玻璃管内径),电键,导线,自来水,石腊若干。[实验步骤]1.用游标卡尺在玻璃管的两端各测一次内径,求出其平均值d,计算出玻璃管内侧的横截面积S。2.制作小水柱。先将两小铜片的一侧面各焊接上一根导线,将其中一个小铜片挡在玻璃管的一端,并用石腊将其密封在玻璃管内。然后将玻璃管装满自来水,在另一端放上小铜片,也用石腊密封起来,两根导线则从石腊中延伸出来。小水柱如下图所示。两铜片应尽量与管子轴线相垂。3.用毫米刻度尺测量玻璃管中两铜片间的距离,反复测量2次,求出其平均值L。4.按下面所示的“伏安法测电阻”的原理图连好实验电路。其中Rx代表自来水柱的电阻。5.把滑动变阻器的滑动片调节到电阻值最大的位置,经检查确认电路无误后,合上电键S。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入记录表格内,断开电键S。求出小水柱电阻R的平均值。6.将测得的R,L,d的值,代入电阻率计算公式中,计算出小水柱的电阻率。[注意事项]1.本实验中被测自来水柱的电阻值较大,因此实验电路必须采用电流表内接法。2.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、自来水柱、滑动变阻器连成主干线路,然后再把电压表并联在电流表和自来水柱两端。3.闭合电键S之前,一定要使滑动变阻器的滑动片在有效电阻值最大的位置。4.要做好自来水柱,除了要注意铜片应与管子轴线垂直外,还要注意管子内不能有气泡。为此实验时可将玻璃竖直放置(用夹子夹在铁架台上),使气泡漂浮在上面一块铜片的外侧。如何制做自来水柱,也是本实验的一个研究问题。[数据处理]自来水的电阻率为:附录导体与绝缘体的电阻率(一)导体的电阻率摆。用秒表尽量准确地测出振动周期,例如累积振动n=35次,测出时间四种常用金属在20℃时的电阻率是:银1.6×10-8、铜1.7×10-8、铝2.8×10-8、铁1.0×10-7(欧姆·米)(二)绝缘体的电阻率(常温下)