Question

12．如圖1所示的電路可以測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值，其中
R_x為待測(cè)電阻，R為電阻箱（符號(hào)是），s為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R₀為定值電阻．
某同學(xué)用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要步驟有：
A．把開(kāi)關(guān)s接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為I
B．讀出電阻箱的示數(shù)R₀
C．把開(kāi)關(guān)s接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I
D．根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值置最大
（1）上述步驟的合理順序是DCAB（只填序號(hào)）；
（2）步驟A中電阻箱調(diào)節(jié)好的示數(shù)如圖2所示，則它的示數(shù)為234Ω，若已知R₀的阻值為200Ω，則待測(cè)電阻的阻值為234Ω．
（3）本實(shí)驗(yàn)所采用的物理思想方法可稱為等效替代法．（填“控制變量法”或“等效替代法”）

Answer 1

分析 （1）應(yīng)用等效替代法測(cè)電阻阻值時(shí)，先把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)I；然后再把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)仍為原來(lái)的數(shù)值I；電路電流相等，電源電壓不變，由歐姆定律可知電路總電阻相等，既然R和R₀共同作用的效果與R_x、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．
（2）電阻箱的讀數(shù)方法：各旋盤(pán)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．R_x和R₀共同作用的效果與R、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．由圖示電阻箱讀出電阻箱示數(shù)，待測(cè)電阻阻值等于電阻箱接入電路的阻值．
（3）本實(shí)驗(yàn)中利用了電阻箱R阻值等效替代了待測(cè)電阻R_x，測(cè)量方法突破常規(guī)思維，非常獨(dú)特、新穎．

解答 解：（1）應(yīng)用等效替代法測(cè)電阻阻值的合理實(shí)驗(yàn)步驟是：
根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大；
然后把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I（此電流為R_x、R₀共同作用的效果）；
再把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉?lái)的數(shù)值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）；
最后讀出電阻箱的示數(shù)R．即合理的實(shí)驗(yàn)步驟為：DCAB．
（2）由圖乙所示電阻箱可知，其電阻阻值R=0×1000Ω+2×100Ω+3×10Ω+4×1Ω=234Ω；
因?yàn)镽_x和R₀共同作用的效果與R、R₀共同作用的效果相同，所以R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R=234Ω．
（3）這里用電阻箱R阻值替代了待測(cè)電阻R_X的阻值，應(yīng)用了等效替代法．
故答案為：（1）DCAB；（2）234；234；（3）等效替代法．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了等效替代法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟、電阻箱讀數(shù)，知道等效替代法測(cè)電阻的原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握電阻箱的讀數(shù)方法即可正確解題．