4. ★★在“伏安法测电阻”的实验中，小荣选用电源（电压不变）、待测定值电阻$ R_x $（阻值约$ 10\ \Omega $）和符合要求的滑动变阻器（最大阻值$ R_0 $已知）等器材，连接了所示的实物电路。
(1)小荣在连接电路的过程中，应该将滑动变阻器的滑片移至（填“A”或“B”）端。
(2)闭合开关，移动滑片P，电流表示数有变化，电压表指针不动。为找出故障，小荣断开开关，将滑片P移到最大阻值处，然后拆下电压表，分别换用电压表的不同量程在电源两端试触，电压表均无示数。则故障原因是（填“电流表内部短路”“电压表内部断路”或“定值电阻断路”）。
(3)小荣发现，不补充器材，利用图乙所示电路也能测出$ R_x $的阻值，请将实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，将滑片P移到最大阻值处，闭合开关，记录此时电流表示数为$ I_1 $；
②，记录此时电流表示数为$ I_2 $；
③则$ R_x = $（用字母$ I_1 $、$ I_2 $和$ R_0 $表示）。

4.(1)B (2)电压表内部断路 (3)②移动滑片P至A处 ③$\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$ 【点拨】(3)检查电路无误后,滑动变阻器和$R_x$串联接入电路,将滑片P移到最大阻值处,闭合开关,由$I=\frac{U}{R}$可得,电源电压$U=I_1R_x+I_1R_0$,再移动滑片P至滑动变阻器的A处,此时只有$R_x$接入电路,由欧姆定律可得,$R_x$的阻值$R_x=\frac{U}{I_2}=\frac{I_1R_x+I_1R_0}{I_2}$,解得$R_x=\frac{I_1R_0}{I_2-I_1}$。

5. ★★★(科学思维 科学推理)现要测量一只阻值约为数百欧的电阻$R_x$,能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0～3 V、0～15 V)、学生用电流表(量程为0～0.6 A、0～3 A)、滑动变阻器$R$(100 Ω 2 A)和电阻箱$R_0$(0～9 999 Ω 5 A)各一只、开关和导线若干。各组同学都提出了自己的设计方案,如图所示是其中三组同学的设计方案(电路图)。下列是课堂上教师和学生的部分对话。

(1)老师:“同学们很聪明,这三种方案中,是否都是可行的?”丙组的一位同学:“甲组方案不可行,因为,不能准确测量”。
(2)老师:“乙组同学设计的电路,如何测量出$R_x$的阻值呢?请乙组同学汇报一下。”乙组中一位同学:“将滑动变阻器的滑片调至最左端,读出电压表的示数为$U$,再将滑片调至最右端,读出电压表的示数为$U_x$,则可求出$R$两端的电压。再结合滑动变阻器的铭牌,可求出电路中的电流为,最后得出电阻$R_x$的阻值为。
(3)老师:“乙组同学设计的电路很好! 丙组同学设计的电路相比乙组同学设计的电路哪种方案更优秀?”丙组中一位同学:“我们组的实验方案更优秀,因为我们的方案不仅能测量出未知电阻的阻值,而且测量结果可以比乙组更准确!”请写出丙组同学如此判断的理由。

5.【解】(1)电路中电流过小 (2)$\frac{U-U_x}{100\ \Omega}$;$\frac{U_x}{U-U_x} × 100\ \Omega$ (3)可以多次实验求平均值,减小误差。 【点拨】(1)甲组:电压表测$R_x$两端电压,电流表测电路中的电流。但$R_x$的阻值为数百欧,电源为两节干电池串联,电压约为3 V,电路中的电流最大约$I=\frac{3\ \mathrm{V}}{R_x}=\frac{3\ \mathrm{V}}{500\ \Omega}=0.006\ \mathrm{A}=6\ \mathrm{mA}$。电流表的小量程为0~0.6 A,6 mA远小于0.02 A,指针偏转角度很小,读数误差大,不能准确测量。(2)乙组电路$R_x$与滑动变阻器R串联,电压表测$R_x$两端电压。滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0 Ω,电压表测电源电压同时也测$R_x$两端电压。滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值为100 Ω,电压表示数为$U_x$,则由欧姆定律可得,电路中的电流$I=\frac{U_x}{R_x}$,同时$I=\frac{U-U_x}{100\ \Omega}$,即$\frac{U_x}{R_x}=\frac{U-U_x}{100\ \Omega}$,解得$R_x=\frac{U_x × 100\ \Omega}{U-U_x}$。