【分析】
我们按照题目小问顺序逐步思考：
1. 第(1)问：首先回忆伏安法测电阻的正确电路要求，电流表必须串联在电路中，电压表要并联在待测电阻两端，找到原图中接法错误的导线，将其修改为符合电路规则的连接即可。
2. 第(2)问：闭合开关前滑动变阻器的常规操作是将滑片调到接入电路阻值最大的位置，观察滑动变阻器的接线方式，判断最大阻值对应的滑片位置即可。
3. 第(3)问：电流几乎为0说明电路总电阻极大，电压表示数接近电源电压说明电压表两端等效于直接接电源两极，所有元件完好的前提下，故障原因只能是待测自来水电阻的阻值过大，导致电路电流极小，电压表分压几乎等于电源电压。
4. 第(4)问：两次操作电源电压不变，利用串联电路电流处处相等、总电压等于各部分电压之和的规律，分别写出两次电路的电源电压表达式，联立后约去相同的电压量，代入已知电阻数值即可算出Rx的大小。
【解析】
(1) 原电路的错误为电流表并联在待测电阻两端，修改后保证电流表串联、电压表并联在Rx两端，正确连接如图所示。
(2) 本实验中滑动变阻器下接线柱接在A侧，滑片移到B端时接入电路的电阻丝长度最长，阻值最大，因此闭合开关前滑片应移到B端。
(3) 电路元件完好，电流几乎为零、电压接近电源电压，说明待测的自来水电阻阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，电路中电流极小，电压表分得几乎全部电源电压，因此原因是自来水的阻值太大。
(4) 设两次电压表的示数均为U：
S接1时，R₁与Rₓ串联，电路电流$I_1 = \frac{U}{R_1}$，电源电压$U_{\mathrm{总}} = I_1(R_1 + R_x) = \frac{U(R_1 + R_x)}{R_1}$
S接2时，R₂与R串联，电路电流$I_2 = \frac{U}{R}$，电源电压$U_{\mathrm{总}} = I_2(R_2 + R) = \frac{U(R_2 + R)}{R}$
电源电压恒定，因此$\frac{U(R_1 + R_x)}{R_1} = \frac{U(R_2 + R)}{R}$，约去U，代入$R_1=4\ \mathrm{k}\Omega$、$R_2=3\ \mathrm{k}\Omega$、$R=5\ \mathrm{k}\Omega$：
$\frac{4\ \mathrm{k}\Omega + R_x}{4\ \mathrm{k}\Omega} = \frac{3\ \mathrm{k}\Omega +5\ \mathrm{k}\Omega}{5\ \mathrm{k}\Omega}$
解得$R_x=2.4\ \mathrm{k}\Omega$
【答案】
(1) 如图所示
(2) B
(3) 自来水的阻值太大
(4) 2.4
【知识点】
滑动变阻器使用，串联分压规律，电路故障分析
【点评】
本题是结合自来水电阻测量的创新实验题，分层设置考点，既覆盖了电路纠错、滑动变阻器操作、常见电路故障分析等基础实验考点，又创新设计了利用两次串联分压等效计算待测电阻的特殊测量方法，避免了常规伏安法在待测电阻远大于滑动变阻器时的测量误差，充分考察学生对串联电路规律的灵活应用能力，符合当前物理实验创新命题的趋势。
【难度系数】
0.6
