Question

30、用如圖甲所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值，其中Rx為待測電阻，R為電阻箱（符號為），S為單刀雙擲開關，R₀為定值電阻．某同學用該電阻進行實驗，主要步驟有：
A、把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數為I
B、讀出電阻箱的示數R
C、把開關S接a點，讀出電流表的示數為I
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

DCAB

（只需填寫序號）．
（2）步驟A中電阻箱調節好后示數如圖乙所示，則它的示數為

47

Ω．若已知R₀的阻值為1OΩ，則待測電阻的阻值為

47

Ω．
（3）本實驗所采用的物理思想方法可稱為

等效替換法

（選填：“控制變量法”或“等效替代法”）．

Answer 1

分析：替代法的測量思路是等效的思想，本題可以利用電流等效．即先把開關S接a點，讀出電流表的示數為I（此電流為R_x、R₀共同作用的效果）；然后再把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數仍變為原來的數值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）．既然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．這里用電阻箱R等效替代了待測電阻R_x．測量方法突破常規思維，非常獨特、新穎．

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a點，讀出電流表的示數為I（此電流為R_x、R₀共同作用的效果）；再把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數仍變為原來的數值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）；最后讀出電阻箱的示數R．
故答案為：DCAB．
（2）根據圖乙中左下角的指針位置可知，4×10=40Ω；根據圖乙中右下角的指針位置可知，7×1=7Ω．
由此可知，步驟A中電阻箱調節好后示數為40Ω+7Ω=47Ω；
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=47Ω．
故答案為：47；47．
（3）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．
這里用電阻箱R等效替代了待測電阻R_x．
故答案為：等效替換法．

點評：此題主要考察的是等效替代的研究方法．等效替代法是指在保證某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的物理對象、物理過程、物理現象來替代實際的、陌生的、復雜的物理對象、物理過程、物理現象的思想方法．