Question

【题目】“曹冲称象”的故事流传至今,他把船上的大象换成石头,而其他条件保持不变,使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同,于是得岀大象的重就等于石头的重。人们把这种方法叫"等效替代法”。请你利用“等效替代法”测量待测电阻的阻值。

器材:待测电阻、一个标准的电阻箱(详见小资料)、若干开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大)。

要求:(1)请画出你设计的实验电路图(电路不可重组、拆卸)______________；

(2)写出实验步骤,并用字母表示需要测出的物理量______________--；

(3)写出的表达式______________--。

Answer 1

【答案】 第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；第二步：先只闭合开关S2，记下此时的电流表示数I，此时只有待测电阻接入电路；第三步：把S2断开,闭合S1，此时只有电阻箱接入电路，调节电阻箱电阻，使电流表示数也为I，记下此时电阻箱的阻值R Rx=R

【解析】

(1)要等效，让电流表的示数相同。即要先让待测电阻接入电路，看下电流表示数；然后再让电阻箱接入电路，调到电流表示数相同。此时的电阻箱和电阻等效了，说明它们的阻值是相等的。基于这个考虑，可以把电阻箱和待测电阻并联，并分别用开关控制，具体如下图所示。

(2)实验步骤：第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；第二步：先只闭合开关S2，记下此时的电流表示数I，此时只有待测电阻接入电路；第三步：把S2断开,闭合S1，此时只有电阻箱接入电路，调节电阻箱电阻，使电流表示数也为I，记下此时电阻箱的阻值R.(3)此时“等效”了,故待测电阻阻值与电阻箱阻值相等,即Rx＝R.