Question

30、用如圖甲所示的電路可以測量一個(gè)未知電阻的阻值，其中Rx為待測電阻，R為電阻箱（符號(hào)為），S為單刀雙擲開關(guān)，R₀為定值電阻．某同學(xué)用該電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要步驟有：
A、把開關(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)R
C、把開關(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，將電阻箱的阻值調(diào)至最大
（1）上述步驟的合理順序是

DCAB

（只需填寫序號(hào)）．
（2）步驟A中電阻箱調(diào)節(jié)好后示數(shù)如圖乙所示，則它的示數(shù)為

47

Ω．若已知R₀的阻值為1OΩ，則待測電阻的阻值為

47

Ω．
（3）本實(shí)驗(yàn)所采用的物理思想方法可稱為

等效替換法

（選填：“控制變量法”或“等效替代法”）．

Answer 1

分析：替代法的測量思路是等效的思想，本題可以利用電流等效．即先把開關(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）；然后再把開關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉淼臄?shù)值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）．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．這里用電阻箱R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(dú)特、新穎．

解答：解：（1）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)樵瓉淼臄?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．
故答案為：DCAB．
（2）根據(jù)圖乙中左下角的指針位置可知，4×10=40Ω；根據(jù)圖乙中右下角的指針位置可知，7×1=7Ω．
由此可知，步驟A中電阻箱調(diào)節(jié)好后示數(shù)為40Ω+7Ω=47Ω；
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=47Ω．
故答案為：47；47．
（3）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．
這里用電阻箱R等效替代了待測電阻R_x．
故答案為：等效替換法．

點(diǎn)評：此題主要考察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(shí)際的、陌生的、復(fù)雜的物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象的思想方法．