Question

5．小明设计了一种测量未知电阻R_x（R_x为正整数）的实验方案，并选择了合适的器材，测量电路如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻R_x．
（1）请你帮他完成相关实验内容：
①将未知电阻R_X接入A、B两点间；
②闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置记下电压表示数U；
③断开开关，取下A、B间的元件，将电阻箱接在A、B两点间；
④闭合开关，调节电阻箱，使电压表示数仍为U．
⑤读出电阻箱示数，即可知道R_x的阻值．
（2）小明测量电阻R_x的方法，在科学研究中经常用到，下面四个研究实例中，采用这种研究方法的是C．
A．力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它
B．探究电流跟电压的关系
C．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻．

Answer 1

分析 （1）每次只能是电阻箱或未知电阻R_X接入A、B之间，可以利用等效替代的方法，首先把被测电阻接在A、B 两点之间，电压表示数为U，用电阻箱替代被测电阻R_X，滑动变阻器位置不变，改变电阻箱的阻值，使电压表示数还为U，则R_X 与此时电阻箱的阻值相同．
（2）物理上利用控制变量法、等效替代法、类比法、转换法、模型法等多种方法研究物理问题．

解答 解：（1）①把未知电阻R_X接在A、B 两点之间，记下电压表的示数U．
②用电阻箱替换R_X，保持滑动变阻器滑片位置不变，改变电阻箱的电阻值，使电压表的示数还为U．
③R_X的阻值与此时电阻箱的阻值相等，这种方法是等效替代法．
（2）小明测量电阻的方法是等效替代法．
A、用力的效果来认识看不见的力利用了转换法．
B、探究电流跟电压的关系，用到了等效替代法．
C、用总电阻表示串联的两个电阻，说明一个总电阻的效果和同一段电路中两个串联的电阻效果相同．这种方法是等效替代法．
所以，小明测量电阻R的方法与C是相同的，都是等效替代法．
故答案为：（1）①未知电阻R_X；②电压表示数U；③电阻箱；④电阻箱；电压表示数仍为U；⑤电阻箱示数；（2）C．

点评 物理上有好多研究方法，如控制变量法、等效替代法、类比法、模型法、转换法等．
以上几个方法在初中物理实验中经常用到，一定要掌握．