Question

用如圖所示電路可以測(cè)量一個(gè)未知電阻的阻值，該電路中R_x為待測(cè)電阻，R為電阻箱（符號(hào)為  ），S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R是阻值1000Ω的定值電阻．某同學(xué)用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要步驟有：
a．把開(kāi)關(guān)S接到a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)也為I； 
b．根據(jù)電路圖連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大；
c．讀出電阻箱的示數(shù)R；
d．把開(kāi)關(guān)S接到b點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)也為I．
（1）上述步驟的合理順序是______（只填寫(xiě)序號(hào)）；
（2）電路中接入電阻R的目的是______；
（3）在步驟a中，若電阻箱調(diào)節(jié)好后示數(shù)如圖b所示，則待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_____Ω

Answer 1

【答案】分析：替代法的測(cè)量思路是等效的思想，本題可以利用電流等效．即先把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I（此電流為R_x、R共同作用的效果）；然后再把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉?lái)的數(shù)值I（此電流為R、R共同作用的效果）．既然R_x和R共同作用的效果與R、R共同作用的效果相同，則R_x+R=R+R，即R_x=R．這里用電阻箱R等效替代了待測(cè)電阻R_x．
解答：解：
（1）根據(jù)電路圖，連接實(shí)物，將電阻箱的阻值調(diào)至最大；然后把開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)，讀出電流表的示數(shù)為I（此電流為R_x、R共同作用的效果）；再把開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉?lái)的數(shù)值I（此電流為R、R共同作用的效果）；最后讀出電阻箱的示數(shù)R．
（2）電路中若沒(méi)有R，待測(cè)電阻的阻值較小時(shí)，會(huì)造成電路中電流過(guò)大，燒壞電流表和電源，故電路中接入電阻R的目的是保護(hù)電路．
（3）根據(jù)圖（b）的指針位置可知，R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+0×1Ω=2010Ω；
因?yàn)镽_x和R共同作用的效果與R、R共同作用的效果相同，
所以R_x+R=R+R，即R_x=R=2010Ω．
故答案為：
（1）b a d c；   
（2）保護(hù)電路；   
（3）2010．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查的是等效替代的研究方法．等效替代法是指在保證某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡(jiǎn)單的物理對(duì)象、物理過(guò)程、物理現(xiàn)象來(lái)替代實(shí)際的、陌生的、復(fù)雜的物理對(duì)象、物理過(guò)程、物理現(xiàn)象的思想方法．