1.用右图所示的电路来测量未知电阻$ R_x $的阻值，$ R_0 $的阻值已知。
(1)将实验过程补充完整：
①对照电路图连接好实物电路，并将滑动变阻器的滑片滑至；
②闭合开关，，测出定值电阻和被测电阻两端的电压$ U_0 $、$ U_x $；
③断开开关，整理器材。
(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出未知电阻：$ R_x = $。

变式（2025安徽，有改动）为了测量一个正常发光时电压为2.0 V的小灯泡正常发光时的电阻，小华同学根据现有的一个待测小灯泡、两节新干电池（总电压为3 V）、一个电压表、一个滑动变阻器、三个开关、若干阻值不同的定值电阻（阻值已知）和导线，设计出图甲所示的实验电路图。

(1)请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整。
(2)正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，闭合开关S和$ S_1 $，断开开关$ S_2 $，调节滑片P，使电压表的示数为2.0 V。
(3)保持滑片P的位置不变，断开开关$ S_1 $，闭合开关$ S_2 $，电压表的示数如图丙所示，该示数为V。
(4)已知定值电阻$ R_0 = 4\ \Omega $，则小灯泡正常发光时的电阻为Ω。

1.(1)①阻值最大处 ②调节滑动变阻器的滑片到合适位置
(2)$\frac{U_x R_0}{U_0}$
变式(1) (3)2.8 (4)10

【分析】
原实验利用串联电路电流处处相等的特点，结合欧姆定律，通过测量定值电阻与未知电阻的电压关系计算未知电阻；变式实验为特殊方法测小灯泡正常发光时的电阻，通过切换开关保持滑动变阻器滑片位置不变，保证电路电流恒定，进而结合定值电阻的电压算出电流，最终得到小灯泡的电阻。连接电路时滑动变阻器调至最大阻值处是为了保护电路。
【解析】
原实验部分
(1) ①连接实物电路时，为防止电流过大损坏元件，需将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；
②闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，使电路正常工作，测出定值电阻两端电压$U_0$和未知电阻两端电压$U_x$；
(2) 由于$R_0$与$R_x$串联，电路中电流处处相等，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得$\frac{U_0}{R_0}=\frac{U_x}{R_x}$，整理得未知电阻$R_x=\frac{U_x R_0}{U_0}$。
变式实验部分
(1) 实物连接：根据电路图，将电压表的负接线柱接小灯泡左端，3接线柱对应连接开关$S_2$的右端（参考对应电路图）；
(3) 闭合$S$和$S_1$、断开$S_2$时，电压表测小灯泡电压为2.0V；保持滑片不动，断开$S_1$、闭合$S_2$时，电压表测小灯泡与$R_0$的总电压，示数为2.8V；
(4) 定值电阻$R_0$两端电压$U_0'=2.8V-2.0V=0.8V$，电路电流$I=\frac{U_0'}{R_0}=\frac{0.8V}{4Ω}=0.2A$，小灯泡正常发光时电流等于电路电流，故小灯泡电阻$R_L=\frac{U_{额}}{I}=\frac{2.0V}{0.2A}=10Ω$。
【答案】
1.(1)①阻值最大处 ②调节滑动变阻器的滑片到合适位置 (2)$\frac{U_x R_0}{U_0}$
变式(1) (3)2.8 (4)10
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、特殊方法测电阻
【点评】
本题考查特殊方法测电阻，利用串联电路电流相等的特点，无需电流表即可完成测量，是中考电学实验的常考题型，重点考查学生对欧姆定律的灵活应用和实验步骤的理解。
【难度系数】
0.5

2.某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一个未知电阻进行探究，选用了3 V的电源、待测电阻$ R_x $、电阻箱$ R $、电压表、开关和导线若干。

(1)按图甲连接好实物电路后，闭合开关，电压表示数约为3 V，且无论怎样调节电阻箱，电压表的示数几乎不变。其原因可能是。
(2)排除故障后，调节电阻箱，电压表示数如图乙所示，则电阻箱两端的电压为V；此时，电阻箱示数如图丙所示，，则电阻箱接入电路的阻值为Ω，$ R_x $的阻值为Ω。

2.(1)电阻$ R_x $断路 (2)0.5 5 25

【分析】
首先分析第(1)问：闭合开关后电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通；调节电阻箱时电压表示数几乎不变，说明电路中电流几乎不变，故障应为$R_x$断路，此时电压表串联在电路中测电源电压，电阻箱无电流，电压表示数不受电阻箱调节影响。第(2)问：先读取电压表示数，再读取电阻箱阻值，利用串联电路电压规律和电流相等的特点计算$R_x$的阻值。
【解析】
(1) 当电阻$R_x$断路时，电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，电路中电流几乎为零，电阻箱两端电压几乎为0，因此电压表示数接近电源电压；调节电阻箱时，电路总电阻几乎不变，电流几乎为零，电压表示数几乎不变，故故障为$R_x$断路。
(2) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为0.5V，即电阻箱两端电压$U_R=0.5V$；电阻箱读数为各旋钮对应数值之和，图丙中电阻箱接入阻值为5Ω；电源电压$U=3V$，串联电路总电压等于各部分电压之和，故$R_x$两端电压$U_x=U-U_R=3V-0.5V=2.5V$；串联电路电流处处相等，电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{0.5V}{5Ω}=0.1A$，则$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{2.5V}{0.1A}=25Ω$。
【答案】
(1) 电阻$R_x$断路；(2) 0.5；5；25
【知识点】
电路故障分析、串联电路规律、电阻箱读数
【点评】
本题考查电学基础内容，涵盖电路故障判断、串联电路的电压与电阻关系、电阻箱读数，难度适中，需学生掌握基本电学规律和故障分析方法，属于常规题型。
【难度系数】
0.6

3.某实验小组要测量$R_x$的阻值，但是手边只有两个开关、一个电压未知的电源、一个阻值为$10\ \Omega$的定值电阻$R_0$、一个电流表及若干导线，他们设计了下图所示的电路。

(1)根据电路图连接电路时，开关$S_1$应处于（选填“断开”或“闭合”）状态。
(2)当$S_1$闭合、$S_2$断开时，电流表示数为0.2 A。
(3)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时，电流表指针偏转超过了0～0.6 A的测量范围，改接0～3 A的测量范围后，电流表指针的位置恰与第(2)步读数时电流表指针所指的位置相同，则此时电流表的示数为A。
(4)若电源电压恒定不变，根据上述数据计算出$R_x=$$\Omega$。

3.(1)断开 (3)1 (4)2.5
【解析】(1)为了保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。(3)指针位置相同时，电流表的0～3 A测量范围的示数是0～0.6 A测量范围的示数的5倍，所以此时电流表的示数$I'=5I=5×0.2\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。(4)当$S_1$闭合、$S_2$断开时，电流表示数为0.2 A，此时$R_x$与$R_0$串联，$U=IR=0.2\ \mathrm{A}×(R_x+10\ \Omega)$①；开关$S_1$、$S_2$都闭合时，电流表示数为1 A，此时电路为$R_x$的简单电路，$U=I'R_x=1\ \mathrm{A}× R_x$②；电源电压恒定不变，由①②可得$0.2\ \mathrm{A}×(R_x+10\ \Omega)=1\ \mathrm{A}× R_x$，解得$R_x=2.5\ \Omega$。

【分析】
本题是利用欧姆定律测量未知电阻的题目，解题思路如下：
1. 连接电路时，为保护电路，开关需断开，这是电路连接的基本安全要求；
2. 分析不同开关状态的电路结构：当S₁闭合、S₂断开时，Rₓ与R₀串联；当S₁、S₂都闭合时，R₀被短路，只有Rₓ接入电路；
3. 利用电流表量程的倍数关系：同一指针位置，0~3A量程的示数是0~0.6A量程的5倍，由此算出S₁、S₂都闭合时的电流；
4. 根据电源电压恒定，结合串联电路电压规律，列方程求解Rₓ的阻值。
【解析】
(1) 连接电路时，为防止电路短路损坏元件，开关S₁应处于断开状态。
(3) 电流表0~3A量程的示数是0~0.6A量程的5倍，因此此时电流表示数I' = 5×0.2 A = 1 A。
(4) 当S₁闭合、S₂断开时，Rₓ与R₀串联，电源电压U = I₁(Rₓ + R₀) = 0.2 A×(Rₓ + 10 Ω)；当S₁、S₂都闭合时，电路为Rₓ的简单电路，电源电压U = I'Rₓ = 1 A×Rₓ。由于电源电压恒定，联立两式得：0.2 A×(Rₓ + 10 Ω) = 1 A×Rₓ，解得Rₓ = 2.5 Ω。
【答案】
(1)断开 (3)1 (4)2.5
【知识点】
欧姆定律、电路分析、电流表使用
【点评】
本题通过分析开关状态对应的电路结构，结合电流表量程的倍数关系和电源电压不变的特点，利用欧姆定律求解未知电阻，是欧姆定律应用的典型题型，关键在于准确判断不同开关状态下的电路连接方式。
【难度系数】
0.5