Question

1．小麗通過“等效替代法”測量一個未知電阻R_x的阻值．如圖1請你幫小麗將實驗步驟補充完整：

①將開關斷開，按電路圖連接電路，將滑動變阻器移到阻值最大端．
②閉合開關S₁，調節R滑至適當位置，記錄電流表的示數為I；
③斷開剛才開關，閉合開關S₂，調節電阻箱旋鈕，直至電流表的示數仍為I；
④若此時R=8Ω，電阻箱R₀的示數如圖2，則待測電阻的阻值R_x=50Ω

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．即先只閉合開關S₁閉合，讀出電流表的示數為I（此電流為R_x、R共同作用的效果）；然后只閉合S₂，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R共同作用的效果與R、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R=R+R₀，即R_x=R₀．這里用電阻箱R₀等效替代了待測電阻R_x．

解答 解：實驗步驟：
①將開關斷開，按電路圖連接電路，將滑動變阻器移到阻值最大端．
②閉合S₁、斷開S₂，調節滑動變阻器滑片P，記錄電流表的示數I；
③保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開S₁、閉合S₂，調整電阻箱旋鈕，使電流表的示數仍為I；
④記錄此時電阻箱示數R₀，待測電阻的阻值R_x=R₀=5×10Ω=50Ω
故答案為：②S₁；③S₂；電阻箱旋鈕；④50．

點評 本題主要考查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．