Question

【題目】小紅設計了如圖甲所示的電路來測量一個未知電阻的阻值，其中Rx為待測電阻，R1為電阻箱，S為單刀雙擲開關，R為定值電阻．實驗主要步驟有：

A．把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數為I；
B．讀出電阻箱的示數R1；
C．把開關S接a點，讀出電流表的示數為I；
D．根據電路圖，連接實物，將電阻箱的阻值調至最大．
（1）上述步驟的合理順序是（只需填寫序號）．
（2）步驟A中電阻箱調節好后示數為30Ω．若已知R的阻值為10Ω，則待測電阻的阻值為Ω．
（3）本實驗中如果沒有電阻R，（可以/不可以）測量出未知電阻的阻值．
（4）小明測量未知電阻設計的電路如圖乙所示，如果去掉R，（可以/不可以）測量出未知電阻的阻值，理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）DCAB
（2）30
（3）可以
（4）不可以；電壓表示數始終為電源電壓
【解析】（1）根據所設計的電路分析，此種測量未知電阻的方法為等效法，先讓未知電阻接入電路，記下電流值，再讓電阻箱接入電路，通過電阻箱調節電阻，使電流值與未知電阻接入電路時的電流相等，所以此時電阻箱與未知電阻接入電路時兩者等效，電阻箱的讀數即未知電阻的阻值。據此判斷，正確的實驗步驟為：DCAB。（2）根據以上等效的分析，即R1與R串聯后的效果和RX與R串聯后的效果相同，則未知電阻等于電阻箱所調阻值，即30Ω。（3）本實驗中如果沒有電阻R，按正確實驗步驟實驗后，電阻箱與未知電阻仍然等效，即阻值相等，所以同樣可以測出電阻。（4）如圖乙的方案，電壓表測量未知電阻或電阻箱的電壓，兩者分別與電阻R串聯，仍然可以使用等效的原理測出未知電阻。但如果去掉R，電壓表測量的電源電壓，再調節電阻箱時，電壓表示數不變，所以等效法不能再使用，當然就不能測量未知電阻了。
故答案為： (1)DCAB；(2)30；(3)可以；(4)不可以；電壓表示數始終為電源電壓.
利用電阻箱和等效替代法，結合單表測量未知電阻，當電阻箱的電流或電壓與未知電阻的電流或電壓相等時，電阻值也相等.