Question

1．小明設計了一種測量未知電阻R₁的實驗方案，并選擇了合適的器材．測量電路如圖所示，電源電壓恒定，滑動變阻器最大阻值未知，在A、B兩點間接入的元件每次只能是電阻箱或未知電阻R₂．
（1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該調節(jié)到阻值最大值位置，以防止在A、B兩點間接入元件的阻值太�。ㄟx填“大”或“小”）時，產生過大的電流而損壞電路．
（2）請你幫他完成相關實驗內容：
①將未知電阻R₁；接入A、B兩點間；
②閉合開關，調節(jié)滑動變阻器至適當大小，記下電壓表示數；
③斷開開關，取下A、B間的元件，將電阻箱接在A、B兩點間；
④閉合開關，調節(jié)電阻箱，使電壓表示數回到原來的大��；
⑤讀出電阻箱的示數，即可知道R₁的阻值．
（3）小明測量電阻R₁利用了“等效替代”的思維方法，在科學研究中總經常用到．下面四個研究實例中，采用這種研究方法的是C．
A．力是看不見的，可以通過力的作用效果認識它
B．根據磁鐵吸引大頭針多少判定磁鐵磁性的強弱
C．用總電阻表示同一段電路中并聯(lián)的兩個電阻
D．用磁感線的疏密程度表示磁場的強弱．

Answer 1

分析 （1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該調節(jié)到阻值最大值位置，以防止電路中的阻值太小時，產生過大的電流而損壞電路．
（2）每次只能是電阻箱或未知電阻R₁接入A、B之間，可以利用等效替代的方法，首先把被測電阻接在A、B 兩點之間，電壓表示數為U，用電阻箱替代被測電阻R₁，滑動變阻器位置不變，改變電阻箱的阻值，使電壓表示數還為U，則R₁ 與此時電阻箱的阻值相同．
（3）物理上利用控制變量法、等效替代法、類比法、轉換法、模型法等多種方法研究物理問題．

解答 解：（1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該調節(jié)到阻值最大值位置，以防止在A、B兩點間接入元件的阻值太小時，產生過大的電流而損壞電路．
（2）①把未知電阻R₁接在A、B 兩點之間，記下電壓表的示數U．
②用電阻箱替換R₁，保持滑動變阻器滑片位置不變，改變電阻箱的電阻值，使電壓表的示數還為U．
③R₁的阻值與此時電阻箱的阻值相等，這種方法是等效替代法．
（3）小明測量電阻的方法是等效替代法．
A、用力的效果來認識看不見的力利用了轉換法．
B、用吸引大頭針的多少判定磁鐵磁性強弱利用了轉換法．
C、用總電阻表示并聯(lián)的兩個電阻，說明一個總電阻的效果和同一段電路中兩個并聯(lián)的電阻效果相同．這種方法是等效替代法．
D、磁感線是不存在的，為了便于研究磁場，人們畫出的曲線表示磁感線，這種方法是模型法．
所以，小明測量電阻R的方法與C是相同的，都是等效替代法．
故答案為：（1）小；（2）①未知電阻R₁；   ③電阻箱；  ④電阻箱； （3）C．

點評 物理上有好多研究方法，如控制變量法、等效替代法、類比法、模型法、轉換法等．以上幾個方法在初中物理實驗中經常用到，一定要掌握．