Question

20．小明利用電阻箱和一塊電流表測量未知電阻R_x的阻值，R₀是阻值為20Ω的保護(hù)電阻．他選擇了滿足這個實驗要求的器材，并連接了部分實驗電路，如圖甲所示．

（1）為了測出電阻R_x的阻值，請?zhí)砑右桓鶎?dǎo)線完成圖所示的實驗電路的連接．
（2）請把小明的實驗步驟補充完整：
①先閉合開關(guān)S₂，記錄電流表的示數(shù)為I后斷開開關(guān)．
②閉合另一開關(guān)，接下來的操作并調(diào)節(jié)變阻箱旋鈕，，直至電流表讀數(shù)直至電流表讀數(shù)仍為I，此時電阻箱的讀數(shù)為如圖乙所示，R_x的阻值為108Ω．

Answer 1

分析 因為沒有電壓表，所以設(shè)計了并聯(lián)電路，通過使兩支路電流相等，根據(jù)等效替代法，電阻箱接入電路的阻值等于待測電阻R_x，根據(jù)這一思路完成實物圖的連接以及實驗步驟．

解答 解：（1）使R_x與電阻箱并聯(lián)，開關(guān)S₁控制電阻箱所在的支路，開關(guān)S₂控制R_x所在的支路，實物圖如下圖所示：

（2）①先閉合開關(guān)S₂，記錄電流表的示數(shù)為I后斷開開關(guān)．
②閉合另一開關(guān)，并調(diào)節(jié)變阻箱旋鈕，直至電流表讀數(shù)仍為I，讀出此時的變阻箱讀數(shù)R₀．（根據(jù)千、百、十、個讀數(shù)），根據(jù)等效替代法，R_x的阻值的阻值等于變阻箱讀數(shù)：
R₀=10×10Ω+8×1Ω=108Ω
故答案為：（1）如上所示；（2）①S₂；
②并調(diào)節(jié)變阻箱旋鈕；直至電流表讀數(shù)仍為I；108．

點評 此題是測量待測電阻的阻值實驗，考查了實物電路的連接，實驗步驟的設(shè)計等內(nèi)容，同時還考查了等效替代法在實驗中的應(yīng)用．