Question

17．如圖所示，其中“”是電阻箱，電源電壓恒定但未知，現(xiàn)再給你一只電壓表，請你想法測出未知電阻R_x的大�。�
（1）請把電壓表畫在圖中的合理位置上．
（2）實驗步驟：a、閉合開關S，把S₁與a接觸，適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電壓表示數(shù)為U；
b、保持滑片不動，閉合開關S，把S₁與b接觸，調(diào)節(jié)電阻箱R₀，使電壓表示數(shù)仍為U，讀出此時電阻箱的阻值R₀；．
（3）R_x的表達式：R_x=R₀．
（4）此實驗過程中運用的探究方法是等效替代法．

Answer 1

分析 （1）在研究物理問題時，有時用一個物理量來代替另一物理量，但不會改變物理效果，這種研究問題的方法叫做等效替代法．
（2）分析電路圖，電壓表放置的位置應當能較方便的測量R_x和電阻箱的電壓，注意開關S₁的作用．
（3）根據(jù)電阻箱與R_x的效果相同，得出R_x的阻值與R₀相同；
（4）用到等效替代法．

解答 解：（1）電壓表應并聯(lián)在既能測Rx的電壓，又能測電阻箱的電壓的位置，如圖：

（2）具體實驗步驟是：
a、閉合開關S，把S₁與a接觸，適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電壓表示數(shù)為U；
b、保持滑片不動，閉合開關S，把S₁與b接觸，調(diào)節(jié)電阻箱R₀，使電壓表示數(shù)仍為U，讀出此時電阻箱的阻值R₀；
（3）開關S₁在a與b位置時，電壓表示數(shù)都為U，所以此時R_x和電阻箱的電壓與電流都相同，完全可以替換；
故答案為：（1）見上圖；
（2）a、閉合開關S，把S₁與a接觸，適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電壓表示數(shù)為U；
b、保持滑片不動，閉合開關S，把S₁與b接觸，調(diào)節(jié)電阻箱R₀，使電壓表示數(shù)仍為U，讀出此時電阻箱的阻值R₀；
（3）R₀；
（4）等效替代法．

點評 本題主要考查對常用物理學方法的概念的記憶和物理實驗的設計能力，屬于難題．