Question

用如圖所示的電路可以測量一個未知電阻的阻值，其中R_X為待測電阻，R為電阻箱（），S為單刀雙擲開關(guān)，R₀為定值電阻．某同學用該電路進行實驗，主要步驟有：
A．根據(jù)電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大
B．把開關(guān)S接a點，讀出電流表的示數(shù)為I
C．______．
D．讀出電阻箱的示數(shù)R
（1）把上述步驟補充完整．
（2）本實驗所采用的物理思想方法可稱為______（選填“控制變量法”或“等效替代法”）．

Answer 1

解：（1）C、把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表的示數(shù)為I；
（2）該實驗中：R_X與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RX=R，
這里用電阻箱R阻值替代了待測電阻R_X的阻值，應用了等效替代法；
故答案為：（1）把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電流表的示數(shù)為I；（2）等效替代法．
分析：（1）本實驗利用了等效替代法，借助電阻箱的示數(shù)利用等效替代的方法間接測量待測電阻Rx；
（2）如圖所示電源電壓保持不變，利用電流等效；即①先把開關(guān)S接a點，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）；②然后再把開關(guān)S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉淼臄?shù)值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）；③既然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．
（3）本實驗中利用了電阻箱R阻值等效替代了待測電阻R_x，測量方法突破常規(guī)思維，非常獨特、新穎．
點評：此題主要考查的是等效替代的研究方法．等效替代法是指在保證某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象來替代實際的、陌生的、復雜的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象的思想方法．