Question

【題目】在物理實驗中常用到等效替代法．例如將一個10Ω的電阻替換某電路中串聯的兩個5Ω的電阻，在其他條件不變的情況下，該電路中電流不變，說明一個10Ω的電阻與兩個串聯5Ω的電阻對電流的阻礙作用是等效的，所以可以用一個10Ω的電阻替代兩個串聯5Ω的電阻．小明利用等效替代的思想來測量待測電阻Rx的阻值，如圖甲所示．
（1）下面是小明的實驗過程： ①按照電路圖連接好電路，并將電阻箱R0的阻值調到最大；
②閉合開關S1前，滑片P置于端． （選填“a”或“b”）
③閉合開關S1；
④閉合開關 ， 調節滑片P，使電流表指針指在適當的位置，記下此時電流表的示數I．
⑤先斷開開關 ， 再閉合開關 ， 保持的電阻不變，調節 ． 使電流表的示數仍為I，此時電阻箱的阻值等于待測電阻Rx的阻值．
（2）在此實驗中，若將電流表改用電壓表，其他器材不變，請在虛線框內（乙）畫出用等效替代法測量Rx電阻的實驗電路圖．（要求所設計的電路在連接后，只能通過開關改變電路連接情況）．

Answer 1

【答案】
（1）a；S3；S3；S2；滑動變阻器R；電阻箱的阻值R0
（2）解：如圖所示

【解析】解：（1）在伏安法測電阻，或是等效法測電阻時，滑動變阻器即起保護電路的作用，又可調節電路．①在圖示電路中，按電路圖連好電路，并將電阻箱R0的阻值調至最大．②閉合開關S1前，滑片P應置于a端，使電阻R值最大．③閉合開關S1 ． ④閉合開關S3 ， 調節滑片P，使電流表指針指在適當的位置，記下此時電流表的示數I．⑤先斷開開關S3 ， 再閉合開關S2 ， 保持R的電阻不變，調節R0 ， 使電流表的示數仍為I．則此時R0=Rx；（2）把電壓表與待測電阻、變阻箱并聯，先閉合開關S1 ， 再閉合開關S3 ， 調節滑動變阻器，讀出電壓表的示數；斷開開關S3閉合開關S2時，調節變阻器的阻值使兩次電壓表的示數相同，此時變阻箱的阻值即為待測電阻的大小，實驗電路圖如圖所示：
故答案為：（1）②a；④S3；⑤S3；S2；滑動變阻器R；電阻箱的阻值R0；（2）如上圖所示．
（1）根據等效替代法及歐姆定律的知識，當電阻箱的電阻與待測電阻的阻值相等時，電路中電流不變；（2）根據等效替代法可知，當待測電阻兩端的電壓和變阻箱兩端的電壓相等時，待測電阻的阻值和變阻箱的阻值相等；因只能通過開關改變電路連接情況，所以把電壓表與待測電阻、變阻箱并聯．