Question

如圖，甲、乙電路是某個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用“等效替代”的思想設(shè)計(jì)的測(cè)量電阻R_x阻值的兩個(gè)電路圖（其中R為電阻箱，也是一種變阻器，它優(yōu)越于滑動(dòng)變阻器的地方是：每次調(diào)節(jié)完畢都可以讀出連入電路中電阻值的大�。�．老師看了他們?cè)O(shè)計(jì)的這兩個(gè)方案，告訴他們兩個(gè)方案中有一個(gè)可行，另一個(gè)不可行，不可行方案在原基礎(chǔ)上經(jīng)過一定的改進(jìn)后會(huì)變得可行．
請(qǐng)你評(píng)價(jià)甲、乙兩個(gè)電路的設(shè)計(jì)方案，要求：
（1）對(duì)可行方案簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟．
（2）對(duì)不可行方案說明理由，并在其基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使方案可行．（畫出改進(jìn)后的電路圖即可，注意要仍滿足“等效替代”的設(shè)計(jì)思想）
甲方案：
乙方案：

Answer 1

【答案】分析：（1）由甲電路圖可知，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，電路為R_x的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)；開關(guān)接2時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)不變，則此時(shí)電阻箱的示數(shù)即為R_x的阻值，故此方案可行，據(jù)此寫出實(shí)驗(yàn)步驟．由圖乙可知，電壓表測(cè)電源的電壓，無法直接或間接測(cè)出通過R_x的電流，故此方案不可行．
（2）在乙圖的基礎(chǔ)上添加一滑動(dòng)變阻器，電壓表測(cè)R或R_x兩端的電壓；由等效替代法可知，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)；然后保持滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值保持不變開關(guān)接2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)相同，說明待測(cè)電阻R_x和電阻箱R的阻值是等效電阻，即可得到待測(cè)電阻的大小．
解答：解：（1）甲實(shí)驗(yàn)方案可行．
實(shí)驗(yàn)步驟為：A．根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大，滑動(dòng)變阻器的滑片移到適當(dāng)位置處．
B．把開關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I．
C．把開關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)與步驟B中電流表的示數(shù)相同．
（2）由等效替代法可知，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)；然后保持滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值保持不變開關(guān)接2，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)相同，說明待測(cè)電阻R_x和電阻箱R的阻值是等效電阻，即可得到待測(cè)電阻的大�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)變阻器的作用、轉(zhuǎn)換法和控制變量法，解決本題的關(guān)鍵是理解等效替代法的思想．