Question

（2011?溧水縣一模）小明設(shè)計(jì)了一種測量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)方案，并選擇了合適的器材，測量電路如圖所示，電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器最大阻值未知，R為電阻箱．
（1）請你幫他完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
①閉合開關(guān)

S₁

，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片到某一合適位置時(shí)，記下

電流表的示數(shù)

；
②斷開開關(guān)

S₁

，閉合開關(guān)

S₂

，調(diào)節(jié)

電阻箱的阻值

，使

電流表示數(shù)與上次相同

；
③讀出

電阻箱的阻值

，即可知道Rx的阻值．
（2）小明測量電阻Rx的方法，在科學(xué)研究中經(jīng)常用到，下面四個(gè)研究實(shí)例中，采用這種研究方法的是

C

（選填序號(hào)）．
A．力是看不見的，可以通過力的作用效果認(rèn)識(shí)它
B．根據(jù)磁鐵吸引大頭針多少判定磁鐵磁性的強(qiáng)弱
C．用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個(gè)電阻
D．用磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱．

Answer 1

分析：分析題意可以看出，本實(shí)驗(yàn)通過開關(guān)的通斷改變電路的連接，用電阻箱等效替代未知電阻，以達(dá)到相同的效果，這樣便可通過電阻箱讀出未知電阻的阻值．根據(jù)這一思路，我們可對(duì)步驟中缺少的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，并判斷（2）的各選項(xiàng)中哪一個(gè)符合了等效替代法的要求．

解答：解：（1）①閉合開關(guān)S₁，此時(shí)電路中R_X與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器后，應(yīng)記下電流表的示數(shù)；
②斷開開關(guān)S₁，閉合開關(guān)S₂，此時(shí)電路中電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)與上次相同；
③讀出電阻箱的阻值，即可知道R_X的阻值．因?yàn)檫@里用電阻箱等效替代了R_X．
（2）以上實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了等效替代的方法，選項(xiàng)C用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個(gè)電阻符合等效替代的要求；選項(xiàng)A、B、D都是將不易觀察和研究的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成容易觀察和研究的現(xiàn)象，屬于轉(zhuǎn)換法．故C符合題意．
故答案為：（1）①S₁，電流表的示數(shù)； ②S₁，S₂，電阻箱的阻值，電流表示數(shù)與上次相同；③電阻箱的阻值．
（2）C．

點(diǎn)評(píng)：電阻箱的合理使用是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵．電阻箱同滑動(dòng)變阻器一樣，它的阻值可以調(diào)節(jié)，但不同的是變阻箱的阻值是可以直接讀出來的，而滑動(dòng)變阻器則不能．因此，用已知的電阻等效替代未知的電阻，測量就會(huì)變得非常簡單．這種方法在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到，是我們應(yīng)該掌握的好方法之一．