Question

11．小明做“伏安法”测电阻的实验，所用的器材有两节旧干电池串联成的电源，阻值为0～20Ω的滑动变阻器R，待测电阻R_x及如图甲所示的其他器材．

（1）小明将实验电路连成如图甲所示，实验前应将滑动变阻器滑片滑到B端．（选填“A”或“B”）
（2）经检查无误后，闭合开关，小明调节滑动变阻器进行了多次测量．当小明将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零时，对应的电压表、电流表示数如图乙所示，则该待测电阻R_x=12Ω．
（3）细心的小明发现，滑动变阻器滑到接入电路的阻值等于零时，待测电阻两端电压达不到两节新干电池串联后的总电压．小明请教物理老师，老师告诉他，干电池的内部是存在电阻的，简称内阻，干电池用久后内阻会变大．干电池可以看成是一个电压稳定的电源与一个内阻串联而成．小明想测出本实验电源的内阻，于是向老师要来一只5Ω的定值电阻替换掉甲图中的R_x，闭合开关，仍将滑动变阻器调到接入电路的阻值等于零，测出此时电流为0.40A，结合上一步的测量值，可算出本实验干电池组的内阻为2Ω．

Answer 1

分析 （1）先判断出滑动变阻器的滑片的那一边的电阻丝接入电路，而后判断出最大阻值处；
（2）确定电流表和电压表的量程与最小分度值，根据电流表和电压表指针位置读出电流表和电压表的示数．根据电阻R=$\frac{U}{I}$计算电阻；
（3）先根据电阻的变化和电流的变化得出总电阻的变化值，由总电阻减去R_x得出内阻大小．

解答 解：（1）据图能看出，此时滑片的左边的电阻丝接入电路，故滑片在B端时处于最大阻值处；故闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片P置于B端；
（2）电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数I=0.2A．电压表图中所示电压示数是2.4V，
则该待测电阻R_x=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.2A}$=12Ω；
（3）一只5Ω的定值电阻替换掉甲图中的Rx，由题可知总电阻减少了12Ω-5Ω=7Ω，测出此时电流为0.40A，原来的电流是0.2A，所以电流为原来的2倍，总电压不变，所以电阻减少了1半即7Ω，所以一开始的总电阻R_总=7Ω×2=14Ω，得到内阻R_内=R_总-R_x=14Ω-12Ω=2Ω．
故答案为：（1）B；（2）12；（3）2．

点评 本题考查伏安法测电阻，考查了滑动变阻器最大阻值的判断、电流表、电压表的读数、电阻的计算等知识点，属于中等题．