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9 999Ω),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和电阻箱阻值R;
F.断开S,整理好器材.
如果用游标卡尺测玻璃管内径d=30.00mm,则:
(1)玻璃管内水柱的电阻R
x的表达式为:R
x=
(用R
1、R
2、R表示).
(2)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,绘制出如图乙所示的R-
关系图象.自来水的电阻率ρ=
Ω•m(保留两位有效数字).
(3)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”“不变”或“偏小”).