5.某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻$ R_0 $、一个电流表和开关若干个，设计了如图所示的电路，也测出了待测电阻$ R_x $的阻值（电流表测量范围符合要求，电源电压未知）.请将他们的实验步骤填写完整.
(1)正确连接电路，只闭合开关$ S、S_1 $，记录电流表的示数为$ I_1 $.
(2)只闭合开关________，记录电流表的示数为$ I_2 $.
(3)待测电阻阻值的表达式$ R_x = \_\_\_\_\_\_ $（用$ I_1、I_2、R_0 $表示）.

5.(2)S、S₂ (3) $\frac{(I_1-I_2)R_0}{I_2}$

【分析】
要测量未知电阻$R_x$的阻值，利用并联电路电压相等的特点，结合电流表测量不同支路的电流推导结果。当开关$S$、$S_1$闭合时，$R_x$与$R_0$并联，电流表测干路电流；当开关$S$、$S_2$闭合时，电流表测$R_x$支路的电流。根据并联电路电流规律和欧姆定律，联立即可求出$R_x$。
【解析】
(1) 只闭合开关$S、S_1$，$R_x$与$R_0$并联，电流表测干路电流，示数为$I_1$，即干路电流$I_1 = I_x + I_0$（$I_x$为$R_x$的电流，$I_0$为$R_0$的电流）。
(2) 只闭合开关$S、S_2$，此时电流表与$R_x$串联，测$R_x$支路的电流，示数为$I_2$，即$I_x = I_2$。
(3) 由并联电路电流规律，$R_0$支路的电流$I_0 = I_1 - I_x = I_1 - I_2$。
因为并联电路各支路电压相等，电源电压$U = I_0R_0 = (I_1 - I_2)R_0$，同时$U = I_xR_x = I_2R_x$。
联立得：$I_2R_x = (I_1 - I_2)R_0$，解得$R_x = \frac{(I_1 - I_2)R_0}{I_2}$。
【答案】
(2) $S、S_2$；(3) $\frac{(I_1-I_2)R_0}{I_2}$
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律应用
【点评】
本题在缺少电压表的情况下，利用并联电路的电流特点和欧姆定律间接测量未知电阻，关键是明确不同开关闭合时电流表的测量对象，考查电路分析与公式推导能力。
【难度系数】
0.5

6. 用已知最大阻值为$ R $的滑动变阻器和电流表，在保证电路安全的情况下，能否测出未知定值电阻$ R_x $的阻值呢？小明同学设计电路如图所示.
(1)闭合开关,当滑动变阻器滑片位于$ a $端时,记下电流表示数$ I_a $.
(2)再将滑片滑到$ b $端,记下电流表示数$ I_b $.
(3)电阻$ R_x $的表达式为$ R_x = $（用$ I_a $、$ I_b $和$ R $表示）.

6.(3) $\frac{I_bR}{I_a-I_b}$

【分析】
要测量未知定值电阻$ R_x $，利用滑动变阻器接入不同阻值时电源电压不变的特点，结合欧姆定律联立方程推导。需明确两种滑片位置的电路状态：滑片在$ a $端时滑动变阻器接入电阻为0，电路为$ R_x $的简单电路；滑片在$ b $端时滑动变阻器接入最大阻值$ R $，$ R_x $与$ R $串联，再根据电源电压不变建立等式求解。
【解析】
1. 当滑片在$ a $端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路为$ R_x $的简单电路，根据欧姆定律得电源电压：$ U = I_a R_x $。
2. 当滑片在$ b $端时，滑动变阻器接入最大阻值$ R $，$ R_x $与$ R $串联，总电阻为$ R_x + R $，根据欧姆定律得电源电压：$ U = I_b (R_x + R) $。
3. 因电源电压不变，故$ I_a R_x = I_b (R_x + R) $，整理方程：
$ I_a R_x = I_b R_x + I_b R $
移项得：$ R_x (I_a - I_b) = I_b R $
解得：$ R_x = \frac{I_b R}{I_a - I_b} $
【答案】
$\frac{I_b R}{I_a - I_b}$
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻特点
【点评】
本题是利用电流表和已知最大阻值的滑动变阻器测未知电阻的典型题，通过两次改变滑动变阻器阻值，结合电源电压不变的特点，运用欧姆定律联立方程求解，考查学生对欧姆定律的灵活运用能力，属于中等难度的电学实验题。
【难度系数】
0.5

7. 如图所示是小华设计的测$R_x$阻值的实验电路图.图中$R_1$为电阻箱,$R_2$为滑动变阻器.要求:仅利用电阻箱读数来表达$R_x$的阻值.请在空白处填上适当内容.

(1)将开关S接$a$,调节电阻箱和滑动变阻器滑片$P$,使电流表示数为$I$,记下电阻箱的阻值为$R_a$.
(2)将开关S接$b$,保持不变,调节,使电流表示数为$I$,记下电阻箱阻值为$R_b$.
(3)则$R_x=$.
(4)小华在实验中发现,当开关S接$b$后,无论怎样调节电阻箱的阻值,电流表示数都明显小于$I$,致使无法测量$R_x$的阻值.小明仍用该电路,对上述操作稍做调整,便正确测出了$R_x$的阻值,小明的方法是.

7.(2)滑动变阻器滑片P的位置 电阻箱$R_1$ (3)$R_a-R_b$ (4)将开关S先接b,再接a,其他操作不变

【分析】
本题利用等效替代法测量待测电阻$R_x$，核心逻辑是通过控制滑动变阻器阻值不变，使两次实验的电流相同，从而让电路总电阻相等，最终借助电阻箱的读数差推导$R_x$的阻值。解题时需明确两次操作中滑动变阻器的控制要求，以及电流相等时总电阻的关系，针对电流过小的问题调整开关连接顺序即可解决。
【解析】
(1) 开关S接$a$时，电路为电阻箱$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电流为$I$，根据欧姆定律，电源电压$U = I(R_a + R_2)$；
(2) 开关S接$b$时，需保持滑动变阻器滑片$P$的位置不变（保证$R_2$阻值不变），调节电阻箱$R_1$，使电流表示数仍为$I$，此时电路为$R_x$、电阻箱$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电源电压$U = I(R_x + R_b + R_2)$；
(3) 由于电源电压不变，两次电流相同，因此总电阻相等：$R_a + R_2 = R_x + R_b + R_2$，化简可得$R_x = R_a - R_b$；
(4) 开关S接$b$后电流过小，说明此时总电阻偏大，调整操作顺序：将开关S先接$b$，再接$a$，其他操作不变，即可正常测量。
【答案】
(2) 滑动变阻器滑片$P$的位置；电阻箱$R_1$ (3) $R_a - R_b$ (4) 将开关S先接$b$，再接$a$，其他操作不变
【知识点】
等效替代法测电阻、串联电路电阻规律
【点评】
本题考查利用等效替代法测电阻的实验，关键是理解两次实验中滑动变阻器阻值不变，通过电流相等建立总电阻的等量关系推导待测电阻，针对电流异常的调整方法需结合电路电阻变化分析，属于中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5

8.小华设计如图的电路,测量出了小灯泡两端电压为3 V时的电阻,所用电源电压恒定不变(电压大小未知),已知滑动变阻器$R_2$的最大阻值为$R_0$,$R_1$的最大阻值未知,实验过程中,各元件安全.

(1)仅闭合开关S、$S_1$,调节$R_2$的滑片位置,使电压表的示数为3 V.
(2)仅闭合开关S、$S_2$,调节$R_1$的滑片位置,直至.
(3)接着将$R_2$的滑片调至最左端,记下电压表的示数为$U_1$,再,记下电压表的示数为$U_2$.
(4)小灯泡两端电压为3 V时的电阻的表达式$R_L=$(用$R_0$、$U_1$、$U_2$表示).

8.(2)电压表的示数为3 V (3)将$R_2$的滑片调至最右端 (4) $\frac{U_2}{U_1-U_2}R_0$

【分析】
本题利用等效替代法测量小灯泡的电阻，核心思路是通过控制电压相等实现电阻的替代，再结合串联电路的电压规律计算待测电阻。首先，仅闭合S、S₁时，电压表测小灯泡两端电压，调节滑动变阻器使电压为3V；接着仅闭合S、S₂，调节另一滑动变阻器使对应电压也为3V，此时两个滑动变阻器的阻值等效；最后通过改变滑动变阻器滑片位置，利用串联电路的电压关系求出等效电阻，即小灯泡的电阻。
【解析】
(1) 仅闭合开关S、S₁时，电路为小灯泡L与R₂串联，电压表测L两端电压，调节R₂使电压表示数为3V，确定小灯泡的测量电压。
(2) 仅闭合开关S、S₂时，电路为R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压，调节R₁的滑片，直至电压表的示数为3V，此时R₁的阻值与小灯泡的阻值相等（等效替代）。
(3) 将R₂的滑片调至最左端，R₂接入电阻为0，电路为R₁的简单电路，电压表测电源电压，记下示数U₁；再将R₂的滑片调至最右端，R₂接入最大阻值R₀，此时R₁与R₂串联，电压表测R₁两端电压，记下示数U₂。
(4) 当R₂滑片在最右端时，串联电路电流$I=\frac{U_2}{R_1}$，电源电压$U_1=I(R_1+R_0)=\frac{U_2}{R_1}(R_1+R_0)$，整理得$R_1=\frac{U_2R_0}{U_1-U_2}$，因$R_1=R_L$，故$R_L=\frac{U_2}{U_1-U_2}R_0$。
【答案】
(2)电压表的示数为3 V；(3)将$R_2$的滑片调至最右端；(4) $\frac{U_2}{U_1-U_2}R_0$
【知识点】
等效替代法、串联电路电压规律、电阻的测量
【点评】
本题采用等效替代法测电阻，通过两次电压相等实现电阻的替代，结合串联电路规律计算待测电阻，是电阻测量的经典方法，需掌握等效替代的实验思路。
【难度系数】
0.5