Question

11．小明做“伏安法”測電阻的實驗，所用的器材有兩節(jié)舊干電池串聯成的電源，阻值為0～20Ω的滑動變阻器R，待測電阻R_x及如圖甲所示的其他器材．

（1）小明將實驗電路連成如圖甲所示，實驗前應將滑動變阻器滑片滑到B端．（選填“A”或“B”）
（2）經檢查無誤后，閉合開關，小明調節(jié)滑動變阻器進行了多次測量．當小明將滑動變阻器調節(jié)到接入電路的阻值等于零時，對應的電壓表、電流表示數如圖乙所示，則該待測電阻R_x=12Ω．
（3）細心的小明發(fā)現，滑動變阻器滑到接入電路的阻值等于零時，待測電阻兩端電壓達不到兩節(jié)新干電池串聯后的總電壓．小明請教物理老師，老師告訴他，干電池的內部是存在電阻的，簡稱內阻，干電池用久后內阻會變大．干電池可以看成是一個電壓穩(wěn)定的電源與一個內阻串聯而成．小明想測出本實驗電源的內阻，于是向老師要來一只5Ω的定值電阻替換掉甲圖中的R_x，閉合開關，仍將滑動變阻器調到接入電路的阻值等于零，測出此時電流為0.40A，結合上一步的測量值，可算出本實驗干電池組的內阻為2Ω．

Answer 1

分析 （1）先判斷出滑動變阻器的滑片的那一邊的電阻絲接入電路，而后判斷出最大阻值處；
（2）確定電流表和電壓表的量程與最小分度值，根據電流表和電壓表指針位置讀出電流表和電壓表的示數．根據電阻R=$\frac{U}{I}$計算電阻；
（3）先根據電阻的變化和電流的變化得出總電阻的變化值，由總電阻減去R_x得出內阻大�。�

解答 解：（1）據圖能看出，此時滑片的左邊的電阻絲接入電路，故滑片在B端時處于最大阻值處；故閉合開關前，應把滑動變阻器的滑片P置于B端；
（2）電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數I=0.2A．電壓表圖中所示電壓示數是2.4V，
則該待測電阻R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.2A}$=12Ω；
（3）一只5Ω的定值電阻替換掉甲圖中的Rx，由題可知總電阻減少了12Ω-5Ω=7Ω，測出此時電流為0.40A，原來的電流是0.2A，所以電流為原來的2倍，總電壓不變，所以電阻減少了1半即7Ω，所以一開始的總電阻R_總=7Ω×2=14Ω，得到內阻R_內=R_總-R_x=14Ω-12Ω=2Ω．
故答案為：（1）B；（2）12；（3）2．

點評 本題考查伏安法測電阻，考查了滑動變阻器最大阻值的判斷、電流表、電壓表的讀數、電阻的計算等知識點，屬于中等題．