题目内容
3．
用如图所示电路测量未知电阻，在这个测量实验中，采用的物理实验方法是等效代替法．其中RX是待测电阻，R0是电阻箱，电阻箱的最大值大于RX．（1）实验的主要步骤是：
①按照电路图连接电路，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”、“b”）
③闭合开关S1
④再闭合开关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．
⑤先断开开关S3，再闭合开关S2，保持滑动变阻器的电阻不变，调节电阻箱阻值，使电流表的示数仍为I．
⑥RX的阻值为此时R0的阻值．
（2）在此实验中，若将电流表改用电压表，其他器材不变，画出用等效替代法测量RX电阻的实验电路图．要求所设计的电路在连接好后，只能通过开关来改变电路的连接情况．
分析 （1）在本题的实验中，等效替代就是在电路其他条件不变的情况下，用可以直接读出阻值的变阻箱来等效替代待测电阻．实验前，为了保护电路应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，先使Rx接入电路，后使电阻箱接入电路，使前后两次电路中的电流、滑动变阻器滑片的位置不变，这样就可以通过电阻箱得出待测电阻的阻值了；
（2）根据等效替代法可知，当待测电阻两端的电压和变阻箱两端的电压相等时，待测电阻的阻值和变阻箱的阻值相等；因只能通过开关改变电路连接情况，所以把电压表与待测电阻、变阻箱并联．
解答 解：（1）①按照电路图连接电路，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；
③闭合开关S1；
④再闭合开关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；
⑤先断开开关S3，再闭合开关S2，保持滑动变阻器的电阻不变，调节电阻箱阻值，使电流表的示数仍为I；
⑥RX的阻值为此时R0的阻值．
（2）把电压表与待测电阻、变阻箱并联，先闭合开关S1，再闭合开关S3，调节滑动变阻器，读出电压表的示数；断开开关S3闭合开关S2时，调节变阻器的阻值使两次电压表的示数相同，此时变阻箱的阻值即为待测电阻的大小，实验电路图如图所示：
故答案为：等效代替；
（1）②a；⑤滑动变阻器；电阻箱阻值；⑥此时R0的阻值；
（2）如上图所示．
点评 本题没有直接考查伏安法测电阻的原理欧姆定律，而是结合欧姆定律通过等效替代法测待测电阻和已知电阻的电压或电流，从而间接测出的阻值；注意实验中，滑动变阻器即起保护电路的作用，又可调节电路．
练习册系列答案
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