1. 某同学利用如图所示的电路测量电阻器的电阻$R_x$，用到的器材有滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等。请根据电路图把实验步骤补充完整。
(1)按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大端。
(2)闭合开关$S_1$，将开关$S_2$拨到（填“1”或“2”）位置，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电压表的示数$U$。
(3)闭合开关$S_1$，将开关$S_2$拨到（填“1”或“2”）位置，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节，使电压表的示数仍为$U$。
(4)记录电阻箱的电阻$R_0$。
(5)电阻器的电阻$R_x=$（用测量量的符号表示）。

(2) 2
(3) 1、电阻箱
(5) $R_0$

【分析】
本题利用等效替代法测量未知电阻$R_x$，核心思路是保持滑动变阻器阻值不变，让两次接入的待测电阻$R_x$和电阻箱在相同电路条件下，使电压表示数相同，此时接入的电阻阻值相等，从而用电阻箱阻值等效替代$R_x$。步骤(2)先接入待测电阻，步骤(3)换接电阻箱并调节使其电压与之前一致，最终得到$R_x$的阻值。
【解析】
(2) 需先接入待测电阻$R_x$，因此闭合$S_1$后，将$S_2$拨到2位置，电路中接入$R_x$，调节滑动变阻器滑片到适当位置，记录电压表示数$U$。
(3) 保持滑动变阻器滑片位置不变，将$S_2$拨到1位置，接入电阻箱，调节电阻箱的阻值，使电压表示数仍为$U$，此时电阻箱阻值与$R_x$阻值相等。
(5) 两次电路中滑动变阻器阻值不变，电压表示数相同，说明接入电阻阻值相等，故$R_x = R_0$（$R_0$为电阻箱阻值）。
【答案】
(2) 2；(3) 1、电阻箱；(5) $R_0$
【知识点】
等效替代法测电阻、电阻箱的使用
【点评】
本题考查等效替代法测电阻，利用等效思想将未知电阻转化为可直接读取的电阻箱阻值，操作简便，体现了物理实验的设计思路，是基础的电阻测量实验题。
【难度系数】
0.5

2. 实验室中只有一个电压表和一个已知电阻$ R_0 $的定值电阻，小雨设计了如图所示的电路测量电阻$ R_x $未知的电阻器，请将实验步骤补充完整。
(1)闭合开关S、断开开关$ S_1 $，用电压表测出待测电阻器两端的电压为$ U_1 $。
(2)，用电压表测出电源电压为$ U $。
(3)电阻器的电阻$ R_x = $（用$ U $、$ U_1 $及$ R_0 $表示）。

(2) 闭合开关S、$S_1$
(3) $\dfrac{U_1}{U-U_1}R_0$

【分析】
本题利用串联电路特点和欧姆定律测量未知电阻$R_x$，因无电流表，需借助已知定值电阻$R_0$和电压表，通过两次电压测量结合串联电流相等的规律计算$R_x$。第一步闭合$S$、断开$S_1$时，$R_0$与$R_x$串联，电压表测$R_x$两端电压$U_1$；第二步需测电源电压，因此闭合$S$和$S_1$，此时$R_0$被短路，电压表测电源电压$U$；第三步利用串联电流相等，先算$R_0$的电流，再得$R_x$的电流，进而求出$R_x$。
【解析】
步骤(2)：闭合开关$S$、$S_1$，此时$R_0$被短路，电路为$R_x$的简单电路，电压表测电源电压，记为$U$。
步骤(3)：当$S$闭合、$S_1$断开时，$R_0$与$R_x$串联，根据串联电路电压规律，$R_0$两端电压$U_0 = U - U_1$。
串联电路电流处处相等，电路电流$I = \frac{U_0}{R_0} = \frac{U - U_1}{R_0}$，该电流等于通过$R_x$的电流。
由欧姆定律得$R_x = \frac{U_1}{I} = \frac{U_1}{\frac{U - U_1}{R_0}} = \frac{U_1 R_0}{U - U_1}$。
【答案】
(2) 闭合开关$S$、$S_1$；(3) $\dfrac{U_1}{U-U_1}R_0$
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电阻测量
【点评】
本题是伏安法测电阻的变式题，仅用电压表和已知定值电阻测量未知电阻，考查学生对电路分析和欧姆定律的灵活应用能力。
【难度系数】
0.5

3. 某同学设计了如图所示的电路测量电阻$ R_x $未知的电阻器，其中滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，请将下列实验步骤补充完整。
(1)将滑动变阻器滑片移到最左端，闭合开关S，读出电压表的示数为1.4 V。
(2)，闭合开关S，读出电压表的示数为2.4 V。
(3)电阻器的电阻$ R_x = $ Ω。

(2) 将滑动变阻器的滑片移到最右端
(3) 14

【分析】首先明确电路结构：待测电阻$R_x$与滑动变阻器串联，电压表并联在$R_x$两端，测量$R_x$的电压。实验利用滑动变阻器的两个极端位置（接入最大阻值、接入0阻值）获取电源电压和串联时$R_x$的电压，结合串联电路规律和欧姆定律计算$R_x$。步骤（1）中滑片在最左端，滑动变阻器接入最大阻值10Ω，此时$R_x$与滑动变阻器串联，电压表读数为1.4V；要得到电源电压，需让滑动变阻器接入阻值为0，因此步骤（2）需调整滑片位置使滑动变阻器接入阻值为0，步骤（3）通过串联电路电流相等的特点计算$R_x$。
【解析】
(1) 当滑动变阻器滑片移到最左端时，接入最大阻值$R_{滑}=10\ \Omega$，此时$R_x$与滑动变阻器串联，电压表测$R_x$的电压$U_{x1}=1.4\ \mathrm{V}$；
(2) 将滑动变阻器的滑片移到最右端，此时滑动变阻器接入阻值为0，电路中只有$R_x$，电压表测电源电压，读数为$U=2.4\ \mathrm{V}$；
(3) 步骤（1）中，滑动变阻器两端的电压$U_{滑}=U - U_{x1}=2.4\ \mathrm{V} - 1.4\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$，串联电路电流处处相等，电路电流$I=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}=\frac{1\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，因此$R_x=\frac{U_{x1}}{I}=\frac{1.4\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=14\ \Omega$。
【答案】(2) 将滑动变阻器的滑片移到最右端；(3)14
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】本题是伏安法测电阻的变形，利用滑动变阻器的两个极端阻值简化电路，关键是理解不同滑片位置对应的电路状态，通过电源电压和串联电压的关系计算未知电阻，难度适中。
【难度系数】0.5