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，在其他条件不变的情况下，该支路中电流不变，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，所以可用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（电阻箱的最大电阻值大于R_x．）
（1）请根据实验电路图把下列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．（选填“a”或“b”）
③闭合开关S₁．
④闭合开关______，调节滑片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．则此时R=R_x
（2）在此实验中，若将电流表改为电压表，其他器材不变，在虚线框内画出用等效替代法测量R_x电阻的实验电路图．（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

本题解答时必须知道：（1）伏安法测电阻的原理是欧姆定律；
（2）伏安法测电阻时需测量的物理量是待测电阻的电压和电流；
（3）在伏安法测电阻，或是等效法测电阻时，滑动变阻器即起保护电路的作用，又可调节电路．
【解析】
（1）在伏安法测电阻，或是等效法测电阻时，滑动变阻器即起保护电路的作用，又可调节电路．
①在图示电路中，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应置于a端，使电阻R值最大．
③闭合开关S1．
④闭合开关S3，调节滑片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S3，再闭合开关S2，保持R的电阻不变，调节R，使电流表的示数仍为I．则此时R=Rx
故答案：（1）a；S3；S3、S2、R、R．
（2）在此实验中，若将电流表改为电压表，其他器材不变，用电压表测它们的电压即可；实验电路图如右：