Question

在用電阻箱、電壓表測定一個未知定值電阻R_X的阻值時，小明設計了如圖甲所示的實驗電路，其中R′是電阻箱，R₀是定值電阻．

（1）圖甲中，為測出R_X的阻值，閉合開關S后，小明應該先把開關S₁接到觸點

1

（選填“1”或“2”），記錄電壓表的示數U；然后把開關S₁接到另一觸點，并調節電阻箱R′，直到電壓表示數也為U，讀出此時電阻箱R′的示數（各旋鈕的位置如圖乙所示），則待測電阻R_X的阻值為

18

Ω．
（2）小亮設計了圖丙的電路測R_X的阻值．與圖甲的方法比較，你覺得圖丙最顯著的優點是：

能多次測量求平均值以減小誤差

；若圖甲也想具備這個優點，只需更換圖甲的一個元件就可以了，如何替換？答：

將電阻R₀換成滑動變阻器

．

Answer 1

分析：（1）本實驗應用了等效替代法，單刀雙擲開關可控制待測電阻R_X與定值電阻R₀串聯，或電阻箱R'與定值電阻R₀串聯，電壓表測R_X或R'兩端的電壓，當電壓表示數相同時，電阻R_X與電阻R'阻值相同，應該先把開關S₁接到觸點1，電阻箱各擋示數乘以倍率的和是電阻箱的阻值；
（2）小亮設計電路中有滑動變阻器，可以進行多次測量，求平均值，可以減小誤差；把圖甲中的電阻R₀換成滑動變阻器，圖甲也具有圖丙的優點．

解答：解：（1）小明應該先把開關S₁接到觸點1；
由電阻箱圖示可知，電阻R_X=R'=0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+8×1Ω=18Ω．
（2）圖丙最顯著的優點是：能多次測量求平均值以減小誤差；將圖甲中的電阻R₀換成滑動變阻器，圖甲也具有圖丙的優點．
故答案為：
（1）1；18；
（2）能多次測量求平均值以減小誤差；將電阻R₀換成滑動變阻器．

點評：本題考查了沒有電流表測電阻的方法：根據串聯電路各處的電流相等這一特點設計實驗，著重體現了等效替代法在實驗中的具體應用．