3.
国标\((GB/T)\)规定自来水在\(15℃\)时电阻率应大于\(13Ω·m\)。某同学利用图甲所示电路测量\(15℃\)自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门\(K\)以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞\((\)活塞电阻可忽略\()\),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有:
电源\((\)电动势约为\(3V\),内阻可忽略\()\)
电压表\(V_{1}(\)量程为\(3V\),内阻很大\()\)
电压表\(V_{2}(\)量程为\(3V\),内阻很大\()\)
定值电阻\(R_{1}(\)阻值\(4kΩ)\)
定值电阻\(R_{2}(\)阻值\(2kΩ)\)
电阻箱\(R(\)最大阻值\(9999Ω)\)
单刀双掷开关\(S\),导线若干,游标卡尺,刻度尺
实验步骤如下:
A.用游标卡尺测量玻璃管的内径\(d\);
B.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度\(L\);
C.把\(S\)拨到\(1\)位置,记录电压表\(V_{1}\)示数;
D.把\(S\)拨到\(2\)位置,调整电阻箱阻值,使电压表\(V_{2}\)示数与电压表\(V_{1}\)示数相同,记录电阻箱的阻值\(R\);
E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤\(C\)、\(D\),记录每一次水柱长度\(L\)和电阻箱阻\(R\);
F.断开\(S\),整理好器材。
\((1)\)测玻璃管内径\(d\)时游标卡尺示数如图乙,则\(d=\)________\(mm\)。
\((2)\)玻璃管内水柱的电阻\(R_{x}\)的表达式\(R_{x}=\)________\((\)用\(R_{1}\)、\(R_{2}\)、\(R\)表示\()\)。
\((3)\)利用记录的多组水柱长度\(L\)和对应的电阻箱阻值\(R\)的数据,绘制出如图丙所示的\(R-\dfrac{1}{L}\)关系图象。自来水的电阻率\(ρ=\)________\(Ω·m(\)结果保留两位有效数字\()\)。
\((4)\)本实验中若电压表\(V_{1}\)内阻不是很大,则自来水电阻率测量结果将________\((\)填“偏大”或“偏小”\()\)。