Question

在物理實驗中常用到等效替代法。例如將一個7Ω的電阻替換某支路中2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻，在其他條件不變的情況下，該支路中電流不變，說明一個7Ω的電阻與阻值為2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻對電流的阻礙作用是等效的，所以可用7Ω的電阻替代2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻。在用如圖所示電路測量未知電阻的實驗中，用的就是等效替代法。其中R_x是待測電阻（阻值大約幾百歐），R是滑動變阻器，R₀是電阻箱（電阻箱的最大電阻值大于R_x。）（1）請根據(jù)實驗電路圖把下列主要實驗步驟中的空白填齊。①按電路圖連好電路，并將電阻箱R₀的阻值調(diào)至最大。

②閉合開關(guān)S₁前，滑片P置于______端。（選填“a”或“b”）

③閉合開關(guān)S₁。

④閉合開關(guān)__________，調(diào)節(jié)滑片P，使電流表指針指在適當?shù)奈恢茫�記下此時電流表的示數(shù)I。

⑤先斷開開關(guān)_________，再閉合開關(guān)________，保持________的電阻不變，調(diào)節(jié)____，使電流表的示數(shù)仍為I。

（2）在此實驗中，若將電流表改為電壓表，其他器材不變，在虛線框內(nèi)畫出用等效替代法測量R_x電阻的實驗電路圖。（要求所設(shè)計的電路在連接好后，只能通過開關(guān)改變電路連接情況）

Answer 1

解析：（1）根據(jù)題意。當合上，S₂斷開，移動滑動變阻器滑片，使電流表讀數(shù)超過量程的2/3，并記下此時的電流I；當S₁、S₂合上，S₃斷開時，滑動變阻器R不變。調(diào)節(jié)變阻箱的電阻R₀，使電流表的示數(shù)仍為I，此時變阻箱接入電路的電阻R₀與待測電阻R_x值相等。

（2）將電壓表與待測電阻R_x并聯(lián)，如圖所示，過程和思路同上。閉合S₁、S₃斷開S₂，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表的示數(shù)超過量程的2/3，并記下此時電壓表的示數(shù)U₀。閉合S₁、S₂、斷開S₃，調(diào)節(jié)變阻箱R₀的阻值，使電壓表的示數(shù)仍為U₀，此時變阻箱接入電路的電阻R₀與待測電阻R_x相同。也可以將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)。

答案：（1）②a端，④S₃，⑤S₃、S₂，滑動變阻器R；變阻箱的電阻R₀；

（2）電路如圖所示。

點撥：“等效”是指不同的物理現(xiàn)象、模型、過程等在物理意義、作用效果或物理規(guī)律方面是相同的。不能簡單的從文字或形式上判定事物或現(xiàn)象間的等效。