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5. 图甲为测量定值电阻$R_x$阻值的实验电路。
(1)实验时,若只有$R_x$断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是
(2)在实验过程中,发现电压表不能使用,小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻$R_0$($R_0$阻值已知)使用,设计了如图乙所示的电路测量$R_x$阻值。测量时,只闭合$S_1$,电流表示数为$I_1$;只闭合$S_2$,电流表示数为$I_2$,则$S_1$闭合时,电阻$R_x$两端的电压$U_x=$
(3)因图乙不能测量多组数据,于是小明向老师借了一个定值电阻$R_1$($R_1$阻值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(2)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻$R_x$的阻值。小明得出的$R_x$阻值是
(1)实验时,若只有$R_x$断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是
电流表无示数，电压表有示数
。(2)在实验过程中,发现电压表不能使用,小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻$R_0$($R_0$阻值已知)使用,设计了如图乙所示的电路测量$R_x$阻值。测量时,只闭合$S_1$,电流表示数为$I_1$;只闭合$S_2$,电流表示数为$I_2$,则$S_1$闭合时,电阻$R_x$两端的电压$U_x=$
$I_2R_0$
,电阻$R_x=$$\frac{I_2R_0}{I_1}$
。(均用$I_1$、$I_2$和$R_0$表示)(3)因图乙不能测量多组数据,于是小明向老师借了一个定值电阻$R_1$($R_1$阻值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(2)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻$R_x$的阻值。小明得出的$R_x$阻值是
错误
(选填“正确”或“错误”)的,理由是$R_x$与$R_1$在两种不同状态下的电压不一定相同
。答案
5.(1)电流表无示数，电压表有示数
(2)$I_2R_0$ $\frac{I_2R_0}{I_1}$
(3)错误 $R_x$与$R_1$在两种不同状态下的电压不一定相同
(2)$I_2R_0$ $\frac{I_2R_0}{I_1}$
(3)错误 $R_x$与$R_1$在两种不同状态下的电压不一定相同
解析
【分析】
第(1)问：Rx断路时，电路断开，电流表无电流，电压表串联在电路中测电源电压，据此分析现象；第(2)问：图乙中，只闭合S₁时电路为Rx的简单电路，只闭合S₂时为R₀的简单电路，利用电源电压不变结合欧姆定律推导表达式；第(3)问：图丙中滑动变阻器始终接入电路，两次操作中滑动变阻器阻值未固定，导致R₁与Rx两端电压不同，无法直接推导Rx。
【解析】
(1) 若Rx断路，开关闭合后，电路处于断路状态，电流表中无电流，故电流表无示数；电压表两端通过滑动变阻器、开关连接到电源两极，相当于测电源电压，因此电压表有示数。
(2) 只闭合S₁时，电路为Rx的简单电路，电源电压U = I₁Rₓ；只闭合S₂时，电路为R₀的简单电路，电源电压U = I₂R₀。因电源电压不变，故Rx两端电压Uₓ = U = I₂R₀，联立得Rx = $\frac{I_2R_0}{I_1}$。
(3) 图丙中，滑动变阻器与定值电阻串联，只闭合S₁时，电源电压U = I₁(R₁ + R滑)；只闭合S₂时，电源电压U = I₂(Rₓ + R滑)。两次操作中滑动变阻器阻值未固定，R₁与Rx两端电压不一定相同，无法通过欧姆定律推导Rx，因此结果错误。
【答案】
(1) 电流表无示数，电压表有示数
(2) $I_2R_0$；$\frac{I_2R_0}{I_1}$
(3) 错误；$R_x$与$R_1$在两种不同状态下的电压不一定相同
【知识点】
欧姆定律、电路故障分析、电阻的测量
【点评】
本题结合电路故障、欧姆定律和电阻测量，重点考查对电路结构和电压规律的理解，需注意滑动变阻器阻值变化对测量结果的影响，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
第(1)问：Rx断路时，电路断开，电流表无电流，电压表串联在电路中测电源电压，据此分析现象；第(2)问：图乙中，只闭合S₁时电路为Rx的简单电路，只闭合S₂时为R₀的简单电路，利用电源电压不变结合欧姆定律推导表达式；第(3)问：图丙中滑动变阻器始终接入电路，两次操作中滑动变阻器阻值未固定，导致R₁与Rx两端电压不同，无法直接推导Rx。
【解析】
(1) 若Rx断路，开关闭合后，电路处于断路状态，电流表中无电流，故电流表无示数；电压表两端通过滑动变阻器、开关连接到电源两极，相当于测电源电压，因此电压表有示数。
(2) 只闭合S₁时，电路为Rx的简单电路，电源电压U = I₁Rₓ；只闭合S₂时，电路为R₀的简单电路，电源电压U = I₂R₀。因电源电压不变，故Rx两端电压Uₓ = U = I₂R₀，联立得Rx = $\frac{I_2R_0}{I_1}$。
(3) 图丙中，滑动变阻器与定值电阻串联，只闭合S₁时，电源电压U = I₁(R₁ + R滑)；只闭合S₂时，电源电压U = I₂(Rₓ + R滑)。两次操作中滑动变阻器阻值未固定，R₁与Rx两端电压不一定相同，无法通过欧姆定律推导Rx，因此结果错误。
【答案】
(1) 电流表无示数，电压表有示数
(2) $I_2R_0$；$\frac{I_2R_0}{I_1}$
(3) 错误；$R_x$与$R_1$在两种不同状态下的电压不一定相同
【知识点】
欧姆定律、电路故障分析、电阻的测量
【点评】
本题结合电路故障、欧姆定律和电阻测量，重点考查对电路结构和电压规律的理解，需注意滑动变阻器阻值变化对测量结果的影响，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
6. 图甲是用“电流表和电压表”测量未知电阻$R_x$的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到
(3)排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙所示，其读数为
(4)若实验中电压表损坏，利用其他原有器材也能测出未知电阻$R_x$的阻值，实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为$R_0$，电源电压未知且不变)，请将下列步骤补充完整。
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数$I_1$。
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到
③写出待测电阻的表达式：$R_x=$
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到
阻值最大
处；闭合开关，发现电压表几乎无示数，电流表指针明显偏转，则出现的故障可能是$R_x$短路
。(3)排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙所示，其读数为
0.24
A，则未知电阻$R_x=$10
Ω。(4)若实验中电压表损坏，利用其他原有器材也能测出未知电阻$R_x$的阻值，实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为$R_0$，电源电压未知且不变)，请将下列步骤补充完整。
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数$I_1$。
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到
$b$端
，记录电流表示数$I_2$。③写出待测电阻的表达式：$R_x=$
$\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$
(用已知量和测量量符号表示)。答案
6.(1)图略(将滑动变阻器的上接线柱接电流表的“-”接线柱)
(2)阻值最大 短路
(3)0.24 10
(4)②$b$端 ③$\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$
(2)阻值最大 短路
(3)0.24 10
(4)②$b$端 ③$\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$
解析
【分析】
本题为伏安法测电阻的实验题，分四小问逐步分析：
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线，图中已接滑动变阻器下接线柱，需将上接线柱与电流表负接线柱连接完成电路；
(2) 闭合开关前滑片移到阻值最大处保护电路；电流表偏转说明通路，电压表无示数则Rx短路；
(3) 读取电流表量程和分度值得电流，用欧姆定律计算Rx；
(4) 利用滑动变阻器最大阻值，通过滑片在两端的电流，结合电源电压不变推导Rx表达式。
【解析】
(1) 滑动变阻器按“一上一下”接入，将滑动变阻器的上接线柱与电流表的“-”接线柱连接即可；
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片移到阻值最大处，使电路电流最小，保护元件；电流表偏转说明电路通路，电压表无示数，说明Rx短路（短路时电压表测导线电压，示数为0）；
(3) 电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，图乙读数为0.24A；根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10Ω$；
(4) ② 闭合开关，将滑片P移到b端，此时Rx被短路，电路只有滑动变阻器最大阻值$R_0$接入；
③ 设电源电压为U，滑片在a端时，Rx与$R_0$并联，总电流$I_1=\frac{U}{R_x}+\frac{U}{R_0}$；滑片在b端时，只有$R_0$接入，电流$I_2=\frac{U}{R_0}$，得$U=I_2R_0$；代入$I_1$的式子，整理得$R_x=\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$。
【答案】
(1) 图略（滑动变阻器上接线柱接电流表“-”接线柱）；
(2) 阻值最大；短路；
(3) 0.24；10；
(4) ② b端；③ $\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$；
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器使用
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的电路连接、故障分析、欧姆定律应用及特殊方法测电阻，需掌握滑动变阻器规则、电路故障判断和欧姆定律的灵活运用，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题为伏安法测电阻的实验题，分四小问逐步分析：
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线，图中已接滑动变阻器下接线柱，需将上接线柱与电流表负接线柱连接完成电路；
(2) 闭合开关前滑片移到阻值最大处保护电路；电流表偏转说明通路，电压表无示数则Rx短路；
(3) 读取电流表量程和分度值得电流，用欧姆定律计算Rx；
(4) 利用滑动变阻器最大阻值，通过滑片在两端的电流，结合电源电压不变推导Rx表达式。
【解析】
(1) 滑动变阻器按“一上一下”接入，将滑动变阻器的上接线柱与电流表的“-”接线柱连接即可；
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片移到阻值最大处，使电路电流最小，保护元件；电流表偏转说明电路通路，电压表无示数，说明Rx短路（短路时电压表测导线电压，示数为0）；
(3) 电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，图乙读数为0.24A；根据欧姆定律$R_x=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10Ω$；
(4) ② 闭合开关，将滑片P移到b端，此时Rx被短路，电路只有滑动变阻器最大阻值$R_0$接入；
③ 设电源电压为U，滑片在a端时，Rx与$R_0$并联，总电流$I_1=\frac{U}{R_x}+\frac{U}{R_0}$；滑片在b端时，只有$R_0$接入，电流$I_2=\frac{U}{R_0}$，得$U=I_2R_0$；代入$I_1$的式子，整理得$R_x=\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$。
【答案】
(1) 图略（滑动变阻器上接线柱接电流表“-”接线柱）；
(2) 阻值最大；短路；
(3) 0.24；10；
(4) ② b端；③ $\frac{R_0I_2}{I_1-I_2}$；
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、滑动变阻器使用
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的电路连接、故障分析、欧姆定律应用及特殊方法测电阻，需掌握滑动变阻器规则、电路故障判断和欧姆定律的灵活运用，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
