Question

滑動(dòng)變阻器能夠改變連入電路的電阻，但不能表示出連入的阻值．能夠表示出阻值的變阻器叫做變阻箱．圖甲是實(shí)驗(yàn)室用旋盤式電阻箱的面板．上有兩個(gè)接線柱、四個(gè)旋盤．使用時(shí)，把兩個(gè)接線柱接入電路，調(diào)節(jié)旋盤就能得到0～9999Ω之間的任意阻值．各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)（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，例如，如圖甲所示電阻箱的示數(shù)為3608Ω．
利用電流表和電阻箱，不用電壓表也能測(cè)量電阻．圖乙為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，其中R_x為待測(cè)電阻，R為電阻箱，S為單刀雙擲開關(guān)．

主要步驟
A、把開關(guān)S拔至a點(diǎn)讀出電流表示數(shù)I_a
B、讀出電阻箱示數(shù)R
C、根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路，并將電阻箱阻值調(diào)至最大
D、把開關(guān)S撥至b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)I_b等于I_a
（1）上述步驟的合理順序是________．（填序號(hào)）
（2）步驟B中電阻箱調(diào)節(jié)后的示數(shù)如圖丙電阻箱的阻值是________Ω
（3）請(qǐng)用歐姆定律推導(dǎo)R_x的表達(dá)式（要求寫出推導(dǎo)過(guò)程，用所測(cè)物理量表示）
（4）該實(shí)驗(yàn)中不能用滑動(dòng)變阻器代替電阻箱，是因?yàn)開_______．

Answer 1

解：（1）為了保護(hù)電路，實(shí)驗(yàn)開始一定要使電阻最大，然后將開關(guān)分別撥在a點(diǎn)和b點(diǎn)，使電流表的示數(shù)不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等和歐姆定律可知待測(cè)電阻的阻值與電阻箱的阻值相等，所以實(shí)驗(yàn)的順序?yàn)椋篊ADB；
（2）根據(jù)變阻箱的讀數(shù)方法，讀出其阻值為：3×10Ω+5×1Ω=35Ω；
（3）當(dāng)S接b點(diǎn)時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I_b，則電源的電壓U=I_bR，
當(dāng)S接a點(diǎn)時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I_a，則電源的電壓U=I_bR_x，
因?yàn)閁不變，I_a=I_b，
所以，R_x=R；
（4）因無(wú)法從滑動(dòng)變阻器上直接讀出電阻值，所以該實(shí)驗(yàn)中不能用滑動(dòng)變阻器代替電阻箱．
故答案為：（1）C、A、D、B；（2）35；（3）R_x=R；（4）無(wú)法從滑動(dòng)變阻器上直接讀出電阻值．
分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)電壓表，只有電流表，可根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即：連接好電路圖后，用電流表測(cè)出通過(guò)待測(cè)電阻的電流，再將開關(guān)與電阻箱連接并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等和歐姆定律可知待測(cè)電阻的阻值與電阻箱的阻值相等；據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和得出表達(dá)式．
（2）根據(jù)電阻箱的正確用法，讀出其阻值的大小；
（3）動(dòng)變阻器的阻值未知，而變阻箱可以隨時(shí)讀出其阻值．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了沒(méi)有電壓表測(cè)電阻的方法：根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，著重體現(xiàn)了等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用．