Question

12．在測量電阻R_x的實驗中，連接了如圖所示的電路，測量步驟如下：
（1）只閉合開關S₁，適當調節滑動變阻器R₀，讀出電壓表示數并記錄為U₁，該讀數為R_x兩端的電壓；
（2）保持電阻R₀的阻值不變，斷開開關S₁，閉合開關S₂，調節電阻箱的阻值，使電壓表示數達到U₁；
（3）如圖乙電阻箱的示數為305Ω，則R_x=305Ω．

Answer 1

分析 由等效替代法可知，當斷開開關S₁，閉合開關S₂時，保持滑動變阻器接入電路的阻值保持不變，調節電阻箱的阻值，使電壓表的示數相同，說明待測電阻R_x和電阻箱R₀的阻值是等效電阻，即可得到待測電阻的大小．
電阻箱的讀數方法：用△所對的數字乘以下面的倍數，然后把他們相加，就可得出電阻箱的示數．

解答 解：（1）由圖可知，閉合開關S₁，此時R_x與滑動變阻器R₀串聯，電壓表并聯在R_x兩端，即電壓表測量的是的R_x兩端電壓，記錄為U₁．
（2）斷開開關S₁，閉合開關S₂，此時電阻箱與滑動變阻器R₀串聯，保持滑動變阻器的阻值不變，調節變阻箱的阻值，使電壓表的示數不變，此時變阻器的阻值就是待測電阻的阻值．
（3）電阻箱的示數：0×1000Ω+3×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=305Ω．
根據并聯電路的電壓相等和歐姆定律可知待測電阻的阻值與電阻箱的阻值相等；即R_x=R₂=305Ω．
故答案為：（1）R_x；（2）電阻箱；U₁；（3）305；305．

點評 本題考查了滑動變阻器的作用、電阻箱的讀數方法、轉換法和控制變量法，解決本題的關鍵是理解等效替代法的思想．