5[2026海南儋州模拟,中]某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0~999.9 Ω)和电流表等器材,测电阻$R_x$的阻值,设计的电路如图所示。完成下列实验步骤:

(1)正确连接电路,闭合开关$S_1$、$S_2$,断开开关$S_3$,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为$I_1$;
(2)闭合开关$S_1$、$S_3$,断开开关$S_2$,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱使电流表示数为$I_1$,此时电阻箱读数为$R_0$;
(3)电阻$R_x =$(用测量量的符号表示)。
(1)正确连接电路,闭合开关$S_1$、$S_2$,断开开关$S_3$,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为$I_1$;
(2)闭合开关$S_1$、$S_3$,断开开关$S_2$,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱使电流表示数为$I_1$,此时电阻箱读数为$R_0$;
(3)电阻$R_x =$(用测量量的符号表示)。
答案
$R_0$
【解析】闭合开关$S_1$、$S_2$,断开开关$S_3$时,滑动变阻器与$R_x$串联,闭合开关$S_1$、$S_3$,断开开关$S_2$时,滑动变阻器与$R_0$串联,两次电流表示数相同,即两次电路电流相等,且变阻器连入电路的阻值相同,电源电压相同,结合欧姆定律可知,待测电阻$R_x$的电阻与电阻箱的读数相等,即$R_x=R_0$。
【解析】闭合开关$S_1$、$S_2$,断开开关$S_3$时,滑动变阻器与$R_x$串联,闭合开关$S_1$、$S_3$,断开开关$S_2$时,滑动变阻器与$R_0$串联,两次电流表示数相同,即两次电路电流相等,且变阻器连入电路的阻值相同,电源电压相同,结合欧姆定律可知,待测电阻$R_x$的电阻与电阻箱的读数相等,即$R_x=R_0$。
6[中]某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻$ R_x $的阻值。已知$ R_0 $为定值电阻,$ R $为滑动变阻器。

(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于(填“a”或“b”)端,目的是。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,得到电压表$ V_1 $的示数为$ U_1 $,电压表$ V_2 $的示数为$ U_2 $,则待测电阻的阻值$ R_x = $(用已知量的字母表示)。
(3)该同学测量一次后,就计算出了该未知电阻的阻值,你认为该实验结论的得出(填“妥当”或“不妥当”),理由是。
(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于(填“a”或“b”)端,目的是。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,得到电压表$ V_1 $的示数为$ U_1 $,电压表$ V_2 $的示数为$ U_2 $,则待测电阻的阻值$ R_x = $(用已知量的字母表示)。
(3)该同学测量一次后,就计算出了该未知电阻的阻值,你认为该实验结论的得出(填“妥当”或“不妥当”),理由是。
答案
解:
(1) $\boldsymbol{b}$;保护电路,防止电流过大损坏电路元件
(2) $\boldsymbol{\dfrac{U_2}{U_1}R_0}$
(3) $\boldsymbol{不妥当}$;仅通过一次测量得到的结果误差较大,应多次测量取平均值来减小实验误差,提高测量结果的准确性
(1) $\boldsymbol{b}$;保护电路,防止电流过大损坏电路元件
(2) $\boldsymbol{\dfrac{U_2}{U_1}R_0}$
(3) $\boldsymbol{不妥当}$;仅通过一次测量得到的结果误差较大,应多次测量取平均值来减小实验误差,提高测量结果的准确性
7[2025四川内江期末,中]某中学的物理课外实验小组,用如图1所示的电路来测量待测电阻$R_x$的阻值。其中,$R_0$为定值电阻($R_0=10\ \Omega$),V为电压表,$S_1$为单刀单掷开关,$S_2$为单刀双掷开关,R为滑动变阻器,E为电源,采用如下步骤完成该实验:


(1)按照图1所示实验电路图,用笔画线表示导线将图2实物进行连线,组成完整电路(部分导线已连接)。
(2)在连线时开关$S_1$应(填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P应移到(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关$S_1$,将开关$S_2$掷于1端,改变滑动变阻器滑片P的位置,记下此时电压表V的示数$U_1$;然后,将开关$S_2$掷于2端,记下此时电压表V的示数$U_2$。待测电阻阻值的表达式$R_x=$(用$R_0$、$U_1$、$U_2$表示)。
(4)重复步骤(3)的实验操作,得到数据记录表。利用表中5次测量的数据,可得$\frac{U_2}{U_1}$的平均值为,待测电阻的阻值$R_x=\_\_\_\_\_\_\Omega$。
(1)按照图1所示实验电路图,用笔画线表示导线将图2实物进行连线,组成完整电路(部分导线已连接)。
(2)在连线时开关$S_1$应(填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P应移到(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关$S_1$,将开关$S_2$掷于1端,改变滑动变阻器滑片P的位置,记下此时电压表V的示数$U_1$;然后,将开关$S_2$掷于2端,记下此时电压表V的示数$U_2$。待测电阻阻值的表达式$R_x=$(用$R_0$、$U_1$、$U_2$表示)。
(4)重复步骤(3)的实验操作,得到数据记录表。利用表中5次测量的数据,可得$\frac{U_2}{U_1}$的平均值为,待测电阻的阻值$R_x=\_\_\_\_\_\_\Omega$。
答案
(2) 断开;B
(3) $\boldsymbol{\frac{(U_2-U_1)R_0}{U_1}}$
(4) $\boldsymbol{3.0}$;$\boldsymbol{20}$
(3) $\boldsymbol{\frac{(U_2-U_1)R_0}{U_1}}$
(4) $\boldsymbol{3.0}$;$\boldsymbol{20}$
解析
解:
(1) 实物连线:将电压表的负接线柱与单刀双掷开关$S_2$的中间接线柱相连,将$R_0$的右接线柱与$S_2$的左侧接线柱相连,保证$S_2$掷1时电压表测$R_0$两端电压,$S_2$掷2时电压表测$R_0$和$R_x$的总电压。
(2) 断开;B
(3) 推导:$R_0$与$R_x$串联,$S_2$掷1时电路电流$I=\frac{U_1}{R_0}$,$S_2$掷2时$R_0$、$R_x$总电压为$U_2$,$R_x$两端电压$U_x=U_2-U_1$,串联电流相等,因此$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{(U_2-U_1)R_0}{U_1}$
(4) $\frac{U_2}{U_1}$的平均值为$\frac{3.0+3.0+3.1+3.0+2.9}{5}=3.0$,代入表达式得$R_x=(3.0-1)×10\ \Omega=20\ \Omega$
(1) 实物连线:将电压表的负接线柱与单刀双掷开关$S_2$的中间接线柱相连,将$R_0$的右接线柱与$S_2$的左侧接线柱相连,保证$S_2$掷1时电压表测$R_0$两端电压,$S_2$掷2时电压表测$R_0$和$R_x$的总电压。
(2) 断开;B
(3) 推导:$R_0$与$R_x$串联,$S_2$掷1时电路电流$I=\frac{U_1}{R_0}$,$S_2$掷2时$R_0$、$R_x$总电压为$U_2$,$R_x$两端电压$U_x=U_2-U_1$,串联电流相等,因此$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{(U_2-U_1)R_0}{U_1}$
(4) $\frac{U_2}{U_1}$的平均值为$\frac{3.0+3.0+3.1+3.0+2.9}{5}=3.0$,代入表达式得$R_x=(3.0-1)×10\ \Omega=20\ \Omega$
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