Question

【题目】在物理实验中常用到等效替代法．例如将一个10Ω的电阻替换某电路中串联的两个5Ω的电阻，在其他条件不变的情况下，该电路中电流不变，说明一个10Ω的电阻与两个串联5Ω的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可以用一个10Ω的电阻替代两个串联5Ω的电阻．小明利用等效替代的思想来测量待测电阻Rx的阻值，如图甲所示．
（1）下面是小明的实验过程： ①按照电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调到最大；
②闭合开关S1前，滑片P置于端． （选填“a”或“b”）
③闭合开关S1；
④闭合开关 ， 调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I．
⑤先断开开关 ， 再闭合开关 ， 保持的电阻不变，调节 ． 使电流表的示数仍为I，此时电阻箱的阻值等于待测电阻Rx的阻值．
（2）在此实验中，若将电流表改用电压表，其他器材不变，请在虚线框内（乙）画出用等效替代法测量Rx电阻的实验电路图．（要求所设计的电路在连接后，只能通过开关改变电路连接情况）．

Answer 1

【答案】
（1）a；S3；S3；S2；滑动变阻器R；电阻箱的阻值R0
（2）解：如图所示

【解析】解：（1）在伏安法测电阻，或是等效法测电阻时，滑动变阻器即起保护电路的作用，又可调节电路．①在图示电路中，按电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大．②闭合开关S1前，滑片P应置于a端，使电阻R值最大．③闭合开关S1 ． ④闭合开关S3 ， 调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I．⑤先断开开关S3 ， 再闭合开关S2 ， 保持R的电阻不变，调节R0 ， 使电流表的示数仍为I．则此时R0=Rx；（2）把电压表与待测电阻、变阻箱并联，先闭合开关S1 ， 再闭合开关S3 ， 调节滑动变阻器，读出电压表的示数；断开开关S3闭合开关S2时，调节变阻器的阻值使两次电压表的示数相同，此时变阻箱的阻值即为待测电阻的大小，实验电路图如图所示：
故答案为：（1）②a；④S3；⑤S3；S2；滑动变阻器R；电阻箱的阻值R0；（2）如上图所示．
（1）根据等效替代法及欧姆定律的知识，当电阻箱的电阻与待测电阻的阻值相等时，电路中电流不变；（2）根据等效替代法可知，当待测电阻两端的电压和变阻箱两端的电压相等时，待测电阻的阻值和变阻箱的阻值相等；因只能通过开关改变电路连接情况，所以把电压表与待测电阻、变阻箱并联．