Question

用如圖甲所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值，其中R_X為待測電阻，R為電阻箱，S為單刀雙擲開關，R₀為定值電阻．某同學用該電路進行實驗，主要步驟有：
A、把開關S接b點，調節電阻箱，使電壓表的示數為U，
B、讀出電阻箱的示數R，
C、把開關S接a點，讀出電壓表示數為U，
D、根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大．
（1）上述步驟的合理順序是

 

（只需填寫序號）．
（2）步驟A中電阻箱調節好以后，其示數如圖乙所示，可知待測電阻的阻值R_X=

 

Ω．
（3）本實驗所采用的物理思想方法可稱為

 

（選填“控制變量法”或“等效替代法”）．

Answer 1

分析：（1）替代法的測量思路是等效的思想，本題可以利用電壓等效．即先把開關S接b點，讀出電壓表的示數為U（此電流為R₀、R_x共同作用的效果）；然后再把開關S接a點，調節電阻箱，使電壓表的示數仍為原來的數值U（此電流為R₀、R共同作用的效果）．既然R和R₀共同作用的效果與R_x、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．這里用電阻箱R等效替代了待測電阻R_x．
（2）電阻箱的讀數方法：各旋盤對應的指示點（圖中的小三角）的示數乘以面板上標記的倍數，然后加在一起，就是接入電路的阻值．

解答：解：（1）根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大；然后把開關S接b點，讀出電壓表的示數為U；再把開關S接a點，調節電阻箱，使電壓表的示數仍變為原來的數值U；最后讀出電阻箱的示數R即為R_x的大小．所以上述步驟合理的順序為：DACB．
（2）待測電阻的阻值R_x=5×100Ω+1×10Ω+2×1Ω=512Ω．
（3）本實驗所采用的物理思想方法為等效替代法．
故答案為：（1）DACB；（2）512；（3）等效替代法．

點評：本題考查了沒有電流表測電阻的方法：根據串聯電路各處的電流相等這一特點設計實驗，著重體現了等效替代法在實驗中的具體應用．