Question

小红学习了变阻器后，对电阻箱有了一定认识．准备利用如图所示的电路和电阻箱R₀（电路符号为）测量未知阻值的电阻R_X的阻值大小．

（1）小红应先将

未知电阻

（填“电阻箱”或“未知电阻”）连入电路中的M、N间进行实验．
（2）小红正确实验后，电阻箱的示数如图所示，则R_X=

162Ω

（3）小红采用的研究方法是

等效替代法

（4）小雅用小红的方法进行同样的实验时，没有使用小灯泡而直接测量．请对小雅实验的可行性作出合理的评价

小雅的实验设计不合理，不能保证电路安全、不便于实验操作

．
（5）小聪认为实验时需要多次连接电路比较繁，只要添加一个开关和几根导线连接一次电路便能完成实验．请根据小聪的设想，设计一个合理的电路，在方框内画出电路图．

Answer 1

分析：（1）本实验应用等效替代法测电阻，应先求出流过未知电阻的电流，所以应先把未知电阻接入MN间；
（2）由图示根据电阻箱的读数方法读出电阻箱的示数，然后根据实验原理求出待测电阻的阻值；
（3）在该实验中，在电阻箱与待测电阻接入电路时，要控制电路电流不变，应用了等效替代法；
（4）灯泡在电路中一方面保护电路，另一方面可以反映电路电流的大小，根据灯泡在电路中的作用分析小雅的设计；
（5）利用单刀双掷开关控制未知电阻与电阻箱接入或断开电路，据此画出实验电路图．

解答：解：（1）本实验采用等效替代的方法测出未知电阻阻值，应先将待测电阻接入电路，读出此时电流表示数；
（2）未知电阻的阻值等于电阻箱的阻值，由图知电阻箱示数是100Ω×1+10Ω×6+1Ω×2=162Ω；
（3）本实验采用了等效替代法；
（4）灯泡在电路中，一方面可以保护电路，另一方面，灯泡的亮度可以反映电路电流的大小，便于实验操作，小雅把灯泡去掉，不理与实验的顺利进行，不科学．
（5）用单刀双掷开关控制电路，电路图如图所示．
故答案为：（1）未知电阻；（2）162Ω；（3）等效替效法；
（4）小雅的实验设计不合理，不能保证电路安全、不便于实验操作；
（5）电路图如图所示．

点评：本题考查了未知电阻的测量，本实验应用了等效替代法，考查了实验设计的评价，考查了实验电路的设计，对学生来说有一定的难度；理解本实验的实验原理、实验方法、掌握电阻箱的读数方法是解题的关键．