Question

利用如圖所示的電路可以測定未知電阻R的阻值，已知電源兩端電壓恒定，請將下面的實驗步驟補充完整：
（1）將單刀雙擲開關S接b，讀出電流表的示數(shù)為I₁；
（2）將單刀雙擲開關S接________，________；
（3）讀出電阻箱的阻值R₀=60Ω，則R的阻值為________Ω．

Answer 1

解：實驗步驟：
（1）將單刀雙擲開關S接b，讀出電流表的示數(shù)為I₁；
（2）將單刀雙擲開關S接a，調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕使電流表的示數(shù)仍為I₁；
（3）讀出電阻箱的阻值R₀=60Ω，則R的阻值為60Ω．
故答案為：（2）a；調(diào)節(jié)電阻箱的旋鈕使電流表的示數(shù)仍為I₁；（3）60．
分析：（1）本實驗利用了等效替代法，借助電阻箱的示數(shù)利用等效替代的方法間接測量待測電阻Rx；
（2）如圖所示電源電壓保持不變，利用電流等效；即①先把開關S接a點，讀出電流表的示數(shù)為I（此電流為R_x、R₀共同作用的效果）；②然后再把開關S接b點，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)仍變?yōu)樵瓉淼臄?shù)值I（此電流為R、R₀共同作用的效果）；③既然R_x和R₀共同作用的效果與R、R₀共同作用的效果相同，則R_x+R₀=R+R₀，即R_x=R．
點評：電阻箱的合理使用是本實驗成功的關鍵．電阻箱同滑動變阻器一樣，它的阻值可以調(diào)節(jié)，但不同的是變阻箱的阻值是可以直接讀出來的，而滑動變阻器則不能．因此，用已知的電阻等效替代未知的電阻，測量就會變得非常簡單．這種方法在物理實驗中經(jīng)常用到，是我們應該掌握的好方法之一．