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6.小聪同学用伏安法测电阻，实验电路如图14.3-5甲所示。
(1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填“a”或“b”）端。
(2)假如小聪同学用完好的器材按图14.3-5甲所示的电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一试触，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度处，接下来他应该。
(3)小聪同学重新按图14.3-5甲所示的实验电路图正确连接电路后进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，则被测电阻$R_x=$$\Omega$。
(4)若滑动变阻器的最大阻值为$R$，被测电阻的阻值为$R_x$，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了。小聪同学想出一个方法，用现有的器材，也能测出电阻$R_x$的阻值。
实验步骤如下：
①将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为$U_1$；
②；
③被测电阻$R_x$的阻值的表达式为$R_x=$。
(1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填“a”或“b”）端。
(2)假如小聪同学用完好的器材按图14.3-5甲所示的电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一试触，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度处，接下来他应该。
(3)小聪同学重新按图14.3-5甲所示的实验电路图正确连接电路后进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，则被测电阻$R_x=$$\Omega$。
(4)若滑动变阻器的最大阻值为$R$，被测电阻的阻值为$R_x$，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了。小聪同学想出一个方法，用现有的器材，也能测出电阻$R_x$的阻值。
实验步骤如下：
①将滑动变阻器的滑片滑到a端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为$U_1$；
②；
③被测电阻$R_x$的阻值的表达式为$R_x=$。
答案
解：
(1) b
(2) 立即断开开关，换用电流表的大量程重新进行实验
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数$U=2.4V$；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数$I=0.3A$，由欧姆定律得：
$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.3A}=8\ \Omega$
(4) ② 将滑动变阻器的滑片滑到b端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为$U_2$
③ 滑片在a端时电压表测量电源电压，电源电压为$U_1$；滑片在b端时，$R_x$与滑动变阻器最大阻值$R$串联，电压表测量$R_x$两端电压$U_2$，滑动变阻器两端电压为$U_1-U_2$，电路电流$I=\frac{U_1-U_2}{R}$，因此：
$R_x=\frac{U_2}{I}=\frac{U_2 R}{U_1-U_2}$
(1) b
(2) 立即断开开关，换用电流表的大量程重新进行实验
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数$U=2.4V$；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数$I=0.3A$，由欧姆定律得：
$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.3A}=8\ \Omega$
(4) ② 将滑动变阻器的滑片滑到b端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为$U_2$
③ 滑片在a端时电压表测量电源电压，电源电压为$U_1$；滑片在b端时，$R_x$与滑动变阻器最大阻值$R$串联，电压表测量$R_x$两端电压$U_2$，滑动变阻器两端电压为$U_1-U_2$，电路电流$I=\frac{U_1-U_2}{R}$，因此：
$R_x=\frac{U_2}{I}=\frac{U_2 R}{U_1-U_2}$
解析
【分析】
本题围绕伏安法测电阻的实验展开，需结合滑动变阻器使用规则、电流表故障处理、欧姆定律应用及特殊方法测电阻的思路解题：
1. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，需判断其接入最大阻值的位置；
2. 电流表指针摆到最大刻度，结合器材完好的条件分析电流过大的原因，确定处理方法；
3. 读取电表时先明确量程和分度值，再用欧姆定律计算被测电阻；
4. 电流表损坏时，利用滑动变阻器最大阻值，通过两次滑片位置的电压测量，结合串联电路电流规律推导Rx的表达式。
【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图甲中滑片P在b端时，滑动变阻器接入电阻丝最长，阻值最大，故填b。
(2) 器材完好且电路连接正确，试触时电流表指针满偏，说明电流表量程选择过小，应立即断开开关，换用电流表的大量程重新实验。
(3) 电压表选0~3V量程，分度值0.1V，示数U=2.4V；电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，示数I=0.3A。根据欧姆定律：$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.3A}=8\Omega$。
(4) ①滑片在a端时，滑动变阻器阻值为0，电压表测电源电压U1；②需将滑片滑到b端，此时滑动变阻器最大阻值R与Rx串联，电压表测Rx两端电压，记为U2；③串联电路电流相等，$I=\frac{U_2}{R_x}=\frac{U_1-U_2}{R}$，整理得$R_x=\frac{U_2 R}{U_1-U_2}$。
【答案】
(1) b；(2) 立即断开开关，换用电流表的大量程重新进行实验；(3) 8；(4) ②将滑动变阻器的滑片滑到b端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为$U_2$；③$\frac{U_2 R}{U_1-U_2}$
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器使用、欧姆定律应用
【点评】
本题是伏安法测电阻的典型题，涵盖实验操作要点、故障分析、欧姆定律计算及特殊方法测电阻，全面考查学生对实验原理和操作的掌握，需熟悉实验各环节的注意事项。
【难度系数】
0.6
本题围绕伏安法测电阻的实验展开，需结合滑动变阻器使用规则、电流表故障处理、欧姆定律应用及特殊方法测电阻的思路解题：
1. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，需判断其接入最大阻值的位置；
2. 电流表指针摆到最大刻度，结合器材完好的条件分析电流过大的原因，确定处理方法；
3. 读取电表时先明确量程和分度值，再用欧姆定律计算被测电阻；
4. 电流表损坏时，利用滑动变阻器最大阻值，通过两次滑片位置的电压测量，结合串联电路电流规律推导Rx的表达式。
【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图甲中滑片P在b端时，滑动变阻器接入电阻丝最长，阻值最大，故填b。
(2) 器材完好且电路连接正确，试触时电流表指针满偏，说明电流表量程选择过小，应立即断开开关，换用电流表的大量程重新实验。
(3) 电压表选0~3V量程，分度值0.1V，示数U=2.4V；电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，示数I=0.3A。根据欧姆定律：$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.3A}=8\Omega$。
(4) ①滑片在a端时，滑动变阻器阻值为0，电压表测电源电压U1；②需将滑片滑到b端，此时滑动变阻器最大阻值R与Rx串联，电压表测Rx两端电压，记为U2；③串联电路电流相等，$I=\frac{U_2}{R_x}=\frac{U_1-U_2}{R}$，整理得$R_x=\frac{U_2 R}{U_1-U_2}$。
【答案】
(1) b；(2) 立即断开开关，换用电流表的大量程重新进行实验；(3) 8；(4) ②将滑动变阻器的滑片滑到b端，闭合开关S，读出电压表的示数，记为$U_2$；③$\frac{U_2 R}{U_1-U_2}$
【知识点】
伏安法测电阻、滑动变阻器使用、欧姆定律应用
【点评】
本题是伏安法测电阻的典型题，涵盖实验操作要点、故障分析、欧姆定律计算及特殊方法测电阻，全面考查学生对实验原理和操作的掌握，需熟悉实验各环节的注意事项。
【难度系数】
0.6
