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“曹冲称象”的故事流传至今,最为人称道的是曹冲采用的方法,他把船上的大象换成成石...

“曹冲称象”的故事流传至今,最为人称道的是曹冲采用的方法,他把船上的大象换成成石头,而其他条件保持不变,使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.
【探究目的】粗略测量待测电阻RX的值
【探究器材】待测电阻RX、一个标准的电阻箱(元件符号),若干开关、干电池、导线和一个灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大).
【设计实验和进行实验】
(1)画出你设计的实验电路图;
(2)将下面的实验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量;步骤:①开关断开,并按设计的电路图连接电路;
(3)写出RX的表达式:RX=______
因为题目中已经说明要求利用等效替代法来解决问题,也就是用这个标准的电阻箱(看得出电阻阻值)来代替待测电阻.那么,怎么判定是等效的?这就是利用电流表,电流表的示数相同,说明电阻箱和待测电阻起到的效果是一样的. 【解析】 (1)要等效,让电流表的示数相同.即要先让待测电阻接入电路,看下电流表示数;然后再让电阻箱接入电路,调到电流表示数相同.此时的电阻箱和电阻等效了,说明它们的阻值是相等的.基于这个考虑,可以把电阻箱和待测电阻并联,并分别用开关控制,具体如答案. (2)具体实验过程为:先只闭合开关S2,记下此时的电流表示数I,此时只有待测电阻接入电路;再把S2断开,闭合S1,此时只有电阻箱接入电路,调节电阻箱电阻,使电流表示数也为I,记下此时电阻箱的阻值R.此时“等效”了,故待测电阻阻值与电阻箱阻值相等,即Rx=R. 故本题答案为: (1)如图: (2)②只闭合开关S2,记下此时的电流表示数I ③把S2断开,闭合S1,调节电阻箱的电阻,使电流表示数也为I,记下此时电阻箱的阻值R (3)R.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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