Question

在物理实验中常用到等效替代法．例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻，在其他条件不变时，该条支路中电流不变，说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，因此可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻．
在用如图所示电路测量未知电阻的实验中，用的就是等效替代法．其中R_x是待测电阻（阻值大约几百欧），R是滑动变阻器，R是电阻箱（电阻箱的最大电阻大于R_x）．
（1）根据实验电路图把实验报告中的主要实验步骤中的空白填齐．
①按电路图连好电路，并将电阻箱R的阻值调至最大；
②闭合开关S₁前，滑片P置于______端（填“a”或“b”）；
③闭合开关S₁；
④闭合开关______，调节P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I；
⑤先断开开关______，再闭合开关______，保持______的电阻不变，调节______，使电流表的示数仍为I；
⑥实验结果，待测电路R_x的大小为______．
（2）在此实验中，若将电流表改用电压表，其他器材不变，在虚线框内画出用等效替代法测量R_x的实验电路图．（要求所设计的电路在连接好后，只能通过开关改变电路连接情况）

Answer

（1）在本题的实验中，等效替代就是在电路其他条件不变的情况下，用可以直接读出阻值的变阻箱来等效替代待测电阻．实验前，为了保护电路应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，先使RX接入电路，后使电阻箱接入电路，使前后两次电路中的电流、滑动变阻器滑片的位置不变，这样就可以通过电阻箱得出待测电阻的阻值了．
（2）同样的道理，将实验中的电流表换成电压表，也能用等效替代的方法测出待测电阻的阻值．
【解析】
（1）结合电路图可以看出，实验的大致过程是这样的：按图连好电路，使电阻箱先调到最大阻值．闭合开关S1前，滑片P置于图中的a端，这样使接入电路的阻值最大，可以保护电路．闭合开关S1和S3，此时RX接入电路，调节滑动变阻器，记下电流表的示数I．再断开开关S3闭合S2，此时变阻箱接入电路，在不改变滑动变阻器的情况下，调节电阻箱，使电流表的示数与先前相同．那么，此时电阻箱的示数就是电阻RX的阻值．
（2）如图所示，仿照前一实验，先闭合开关S1和S3，使电压表保持一定示数并记录．再断开开关S3闭合S2，在不改变滑动变阻器的情况下，调节电阻箱，使电压表的示数与先前相同．此时电阻箱的示数就是电阻RX的阻值．

故答案为：（1）②a；④S3；⑤S3，S2，滑动变阻器，变阻箱的阻值；⑥变阻箱的最后阻值．
（2）如图．