Question

1．用如图所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R₀为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A．读出电阻箱的示数R
B．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
C．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
D．把开关S接a点，读出电流表的示数为I
（1）上述步骤的合理顺序是CDBA（只需填写序号）．
（2）步骤A中电阻箱调节好后示数为36Ω，若已知R₀的阻值为15Ω，则待测电阻的阻值为36Ω．

Answer 1

分析 替代法的测量思路是等效的思想，本题可以利用电流等效．即先把开关S接a点，读出电流表的示数为I（此电流为R_x、R₀共同作用的效果）；然后再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍变为原来的数值I（此电流为R、R₀共同作用的效果）．既然R_x和R₀共同作用的效果与R、R₀共同作用的效果相同，则R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．这里用电阻箱R等效替代了待测电阻R_x．

解答 解：（1）根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；然后把开关S接a点，读出电流表的示数为I（此电流为R_x、R₀共同作用的效果）；再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍变为原来的数值I（此电流为R、R₀共同作用的效果）；最后读出电阻箱的示数R．故正确步骤为：CDBA．
（2）R_x和R₀共同作用的效果与R、R₀共同作用的效果相同，所以R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R=36Ω．
故答案为：（1）CDBA；（2）36．

点评 本题主要考查的是等效替代的研究方法．等效替代法是指在保证某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象来替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法．