Question

6．在用等效替代法测量未知电阻的实验中，其中R_x是待测电阻，R是滑动变阻器，R₀是电阻箱（电阻箱的最大电阻值大于R_x．）
请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填全．
（1）按甲电路图连好电路，并将电阻箱R₀的阻值调至最大；
（2）闭合开关S₁前，滑片P置于a端（选填“a”或“b”）；
（3）闭合开关S₁、S₃，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I；
（4）先断开开关S₃，再闭合开关S₂，保持滑动变阻器的电阻不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，此时电阻箱面板如图乙所示，则 R_x=201Ω．

Answer 1

分析 由等效替代法可知，当闭合开关S₁，只闭合开关S₂或S₃时，保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数相同，说明待测电阻R_x和电阻箱R₀的阻值是等效电阻，即可得到待测电阻的大小．电阻箱的读数方法，用△所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加，就得出电阻箱的示数．

解答 解：
由等效替代法可知，当闭合开关S₁，再闭合开关S₃或S₂时，保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数相同，故实验步骤如下：
（1）在图示电路中，按电路图连好电路，并将电阻箱R₀的阻值调至最大．
（2）闭合开关S₁前，滑片P置于阻值最大处，即a端；
（3）闭合开关S₁、S₃，此时滑动变阻器与R_x串联，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I；
（4）先断开开关S₃，再闭合开关S₂，此时滑动变阻器与电阻箱串联，保持滑动变阻器的电阻不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I；
此时电阻箱面板如图乙所示，电阻箱的示数：
R₀=2×100Ω+0×10Ω+1×1Ω+0×0.1Ω=201Ω；
由于两次电流表示数相同，则两次的总电阻相同，即R_x+R_滑=R₀+R_滑，所以R_x=R₀=201Ω．
故答案为：（2）a；（4）滑动变阻器；电阻箱；201Ω．

点评 本题考查了滑动变阻器的作用、转换法和控制变量法的灵活应用，关键是理解等效替代法的思想．