Question

12．如圖1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（符號是），s為單刀雙擲開關(guān)，R₀為定值電阻．
某同學(xué)用該電路進(jìn)行實驗，主要步驟有：
A．把開關(guān)s接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為I
B．讀出電阻箱的示數(shù)R₀
C．把開關(guān)s接a點，讀出電流表的示數(shù)為I
D．根據(jù)電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值置最大
（1）上述步驟的合理順序是DCAB（只填序號）；
（2）步驟A中電阻箱調(diào)節(jié)好的示數(shù)如圖2所示，則它的示數(shù)為234Ω，若已知R₀的阻值為200Ω，則待測電阻的阻值為234Ω．
（3）本實驗所采用的物理思想方法可稱為等效替代法．（填“控制變量法”或“等效替代法”）

Answer 1

分析 （1）應(yīng)用等效替代法測電阻阻值時，先把開關(guān)S接a點，讀出電流表的示數(shù)I；然后再把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)仍為原來的數(shù)值I；電路電流相等，電源電壓不變，由歐姆定律可知電路總電阻相等，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．
（2）電阻箱的讀數(shù)方法：各旋盤對應(yīng)的指示點（圖中的小三角）的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值．R_x和R₀共同作用的效果與R、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．由圖示電阻箱讀出電阻箱示數(shù)，待測電阻阻值等于電阻箱接入電路的阻值．
（3）本實驗中利用了電阻箱R阻值等效替代了待測電阻R_x，測量方法突破常規(guī)思維，非常獨特、新穎．

解答 解：（1）應(yīng)用等效替代法測電阻阻值的合理實驗步驟是：
根據(jù)電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大；
然后把開關(guān)S接a點，讀出電流表的示數(shù)為I（此電流為R_x、R₀共同作用的效果）；
再把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉淼臄?shù)值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）；
最后讀出電阻箱的示數(shù)R．即合理的實驗步驟為：DCAB．
（2）由圖乙所示電阻箱可知，其電阻阻值R=0×1000Ω+2×100Ω+3×10Ω+4×1Ω=234Ω；
因為R_x和R₀共同作用的效果與R、R₀共同作用的效果相同，所以R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R=234Ω．
（3）這里用電阻箱R阻值替代了待測電阻R_X的阻值，應(yīng)用了等效替代法．
故答案為：（1）DCAB；（2）234；234；（3）等效替代法．

點評 本題考查了等效替代法測電阻的實驗步驟、電阻箱讀數(shù)，知道等效替代法測電阻的原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握電阻箱的讀數(shù)方法即可正確解題．