Question

6．用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中R_x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．把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I
B．读出电阻箱的示数R
C．把开关S接a点，读出电流表示数为I
D．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大
（1）上述步骤的合理顺序是DCAB（只需填写序号）
（2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示．若已知R₀的阻值为20欧，则待测电阻R_x的阻值为47欧
（3）本实验所以采用的物理方法可称为等效替代法．（选填“控制变量法”或“等效替代法”）

Answer 1

分析 （1）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R₀、R_x共同作用的效果）；然后再把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数仍为原来的数值I（此电流为R₀、R共同作用的效果）．既然R和R₀共同作用的效果与R_x、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；
（2）电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（图中的小三角）的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值．

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；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；最后读出电阻箱的示数R即为R_x的大小，所以上述步骤合理的顺序为：DCAB；
（2）待测电阻的阻值R_x=0×1000Ω+0×100Ω+4×10Ω+7×1Ω=47Ω；
（3）本实验所采用的物理思想方法为等效替代法．
故答案为：
（1）DCAB；
（2）47；
（3）等效替代法．

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．