13. 用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中$R_x$为待测电阻,$R$为电阻箱(符号为$\varpropto$),S为单刀双掷开关,$R_0$为定值电阻。某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A. 把开关S接到b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;
B. 读出电阻箱的示数R;
C. 把开关S接到a点,读出电流表的示数I;
D. 根据电路图连接实物,将电阻箱的阻值调至最大。

(第13题图)
(1)上述步骤的合理顺序是
DCAB
(只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为
35
Ω。若已知$R_0$的阻值为10 Ω,则待测电阻的阻值为
35
Ω。
(3)本实验所采用的物理思想方法可称为
等效替代法
(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
答案:13.(1)DCAB (2)35 35 (3)等效替代法
解析:
【分析】
本题是利用等效替代法测量未知电阻的实验。解题思路:首先按实验规范连接电路并做好初始准备;再通过开关切换,使两次电路中电流相同,利用等效替代的核心思想,让待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值;最后读取电阻箱示数完成计算。步骤顺序需遵循“连接电路→接a点测电流→接b点调电阻箱使电流相同→读电阻箱示数”的逻辑;电阻箱读数需按“对应旋钮数值×倍率”求和;实验方法根据“用电阻箱替代待测电阻使效果相同”判断。
【解析】
(1)实验步骤的合理顺序:首先连接实物电路,将电阻箱阻值调至最大(D);接着把开关S接到a点,读出电流表的示数I(C);再把开关S接到b点,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I(A);最后读出电阻箱的示数R(B),故顺序为DCAB。
(2)电阻箱的读数:×1000档为0,×100档为0,×10档为3,×1档为5,所以示数R=3×10Ω +5×1Ω=35Ω。实验中两次电流相同,电源电压和定值电阻R₀不变,根据欧姆定律可知,待测电阻Rx的阻值等于电阻箱的阻值,即Rx=35Ω。
(3)本实验中,用电阻箱替代待测电阻,使电路中的电流相同(效果相同),这种方法是等效替代法。
【答案】
(1)DCAB;(2)35;35;(3)等效替代法
【知识点】
等效替代法;电阻箱读数;电阻的测量
【点评】
本题是等效替代法测电阻的经典实验,步骤逻辑清晰,核心是利用“电流相同则电阻等效”的原理,电阻箱读数需注意倍率,难度适中,能较好考查学生对实验方法的理解。
【难度系数】
0.6
14. 电阻$R_1$和$R_2$串联后接在电压为9 V的电源上,通过$R_2$的电流是0.3 A,$R_2$的阻值是10 Ω。求$R_1$的阻值及其两端的电压。(要求画出电路图,并在图上标出有关的物理量)
答案:14. $R_1=20\ \Omega$ $U_1=6\ \mathrm{V}$ 图略
解析:
【分析】本题是串联电路的基础计算题,解题思路为:①先根据串联电路电流处处相等,确定通过R₁的电流等于通过R₂的电流;②利用欧姆定律计算R₂两端的电压;③依据串联电路总电压等于各部分电压之和,算出R₁两端的电压;④最后用欧姆定律求出R₁的阻值,同时需按要求画出串联电路图并标注相关物理量。
【解析】电路图:画出由电源、R₁、R₂串联组成的电路,标注电源电压U=9V,电路电流I=0.3A,R₂=10Ω。
解题步骤:
1. 串联电路中电流处处相等,因此通过R₁的电流I₁=I₂=I=0.3A;
2. 根据欧姆定律U=IR,计算R₂两端的电压:U₂=I×R₂=0.3A×10Ω=3V;
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和,因此R₁两端的电压:U₁=U总 - U₂=9V - 3V=6V;
4. 再根据欧姆定律R=U/I,计算R₁的阻值:R₁=U₁/I₁=6V/0.3A=20Ω。
【答案】R₁=20 Ω,U₁=6 V,图略
【知识点】串联电路的特点、欧姆定律的应用
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的基本应用,属于电学基础题型,只要掌握串联电路电流、电压特点及欧姆定律公式,即可顺利解答,是巩固电学基础的典型题目。
【难度系数】0.4