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(shí)驗(yàn)步驟：a、閉合開關(guān)S，把S₁與a接觸，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下電壓表示數(shù)為U；
b、保持滑片不動(dòng)，閉合開關(guān)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(shí)電阻箱的阻值R₀；．
（3）R_x的表達(dá)式：R_x=R₀．
（4）此實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)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(shí)，有時(shí)用一個(gè)物理量來代替另一物理量，但不會(huì)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(yīng)當(dāng)能較方便的測量R_x和電阻箱的電壓，注意開關(guān)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(yīng)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(shí)驗(yàn)步驟是：
a、閉合開關(guān)S，把S₁與a接觸，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下電壓表示數(shù)為U；
b、保持滑片不動(dòng)，閉合開關(guān)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(shí)電阻箱的阻值R₀；
（3）開關(guān)S₁在a與b位置時(shí)，電壓表示數(shù)都為U，所以此時(shí)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(guān)S，把S₁與a接觸，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記下電壓表示數(shù)為U；
b、保持滑片不動(dòng)，閉合開關(guān)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(shí)電阻箱的阻值R₀；
（3）R₀；
（4）等效替代法．

點(diǎn)評 本題主要考查對常用物理學(xué)方法的概念的記憶和物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力，屬于難題．