Question

11．小明做“伏安法”測電阻的實(shí)驗(yàn)，所用的器材有兩節(jié)舊干電池串聯(lián)成的電源，阻值為0～20Ω的滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)電路連成如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到B端．（選填“A”或“B”）
（2）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行了多次測量．當(dāng)小明將滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到接入電路的阻值等于零時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示，則該待測電阻R_x=12Ω．
（3）細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)，滑動(dòng)變阻器滑到接入電路的阻值等于零時(shí)，待測電阻兩端電壓達(dá)不到兩節(jié)新干電池串聯(lián)后的總電壓．小明請(qǐng)教物理老師，老師告訴他，干電池的內(nèi)部是存在電阻的，簡稱內(nèi)阻，干電池用久后內(nèi)阻會(huì)變大．干電池可以看成是一個(gè)電壓穩(wěn)定的電源與一個(gè)內(nèi)阻串聯(lián)而成．小明想測出本實(shí)驗(yàn)電源的內(nèi)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(guān)，仍將滑動(dòng)變阻器調(diào)到接入電路的阻值等于零，測出此時(shí)電流為0.40A，結(jié)合上一步的測量值，可算出本實(shí)驗(yàn)干電池組的內(nèi)阻為2Ω．

Answer 1

分析 （1）先判斷出滑動(dòng)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(jù)電流表和電壓表指針位置讀出電流表和電壓表的示數(shù)．根據(jù)電阻R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻；
（3）先根據(jù)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(nèi)阻大�。�

解答 解：（1）據(jù)圖能看出，此時(shí)滑片的左邊的電阻絲接入電路，故滑片在B端時(shí)處于最大阻值處；故閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)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(shù)I=0.2A．電壓表圖中所示電壓示數(shù)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(shí)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(nèi)阻R_內(nèi)=R_總-R_x=14Ω-12Ω=2Ω．
故答案為：（1）B；（2）12；（3）2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查伏安法測電阻，考查了滑動(dòng)變阻器最大阻值的判斷、電流表、電壓表的讀數(shù)、電阻的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，屬于中等題．