小明設(shè)計(jì)了一種測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)方案,并選擇了合適的器材,測(cè)量電路如圖所示,電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器最大阻值未知,R為電阻箱.
(1)請(qǐng)你幫他完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
①閉合開關(guān)________,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片到某一合適位置時(shí),記下________;
②斷開開關(guān)________,閉合開關(guān)________,調(diào)節(jié)________,使________;
③讀出________,即可知道Rx的阻值.
(2)小明測(cè)量電阻Rx的方法,在科學(xué)研究中經(jīng)常用到,下面四個(gè)研究實(shí)例中,采用這種研究方法的是________(選填序號(hào)).
A.力是看不見的,可以通過力的作用效果認(rèn)識(shí)它
B.根據(jù)磁鐵吸引大頭針多少判定磁鐵磁性的強(qiáng)弱
C.用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個(gè)電阻
D.用磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.
解:(1)①閉合開關(guān)S1,此時(shí)電路中RX與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器后,應(yīng)記下電流表的示數(shù);
②斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,此時(shí)電路中電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)與上次相同;
③讀出電阻箱的阻值,即可知道RX的阻值.因?yàn)檫@里用電阻箱等效替代了RX.
(2)以上實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了等效替代的方法,選項(xiàng)C用總電阻表示同一段電路中串聯(lián)的兩個(gè)電阻符合等效替代的要求;選項(xiàng)A、B、D都是將不易觀察和研究的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成容易觀察和研究的現(xiàn)象,屬于轉(zhuǎn)換法.故C符合題意.
故答案為:(1)①S1,電流表的示數(shù); ②S1,S2,電阻箱的阻值,電流表示數(shù)與上次相同;③電阻箱的阻值.
(2)C.
分析題意可以看出,本實(shí)驗(yàn)通過開關(guān)的通斷改變電路的連接,用電阻箱等效替代未知電阻,以達(dá)到相同的效果,這樣便可通過電阻箱讀出未知電阻的阻值.根據(jù)這一思路,我們可對(duì)步驟中缺少的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充,并判斷(2)的各選項(xiàng)中哪一個(gè)符合了等效替代法的要求.
點(diǎn)評(píng):電阻箱的合理使用是本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵.電阻箱同滑動(dòng)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(dòng)變阻器則不能.因此,用已知的電阻等效替代未知的電阻,測(cè)量就會(huì)變得非常簡(jiǎn)單.這種方法在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到,是我們應(yīng)該掌握的好方法之一.