4.小伟在“探究电流与电压关系”的实验中,电源电压保持不变。

(1)如图甲所示是小伟同学连接的部分电路,请你用笔画线表示导线,将图中的实物电路连接完整。要求电压表测量定值电阻两端的电压,滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大。
(2)连接电路时,开关应。
(3)小伟同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是（填“移动变阻器滑片至合适位置”或“检查定值电阻处是否断路”）。
(4)排除故障后,闭合开关,当电压表示数为2 V时,电流表的示数如图乙所示,此时通过电路中的电流为A。
(5)请你帮小伟同学设计一个记录实验数据的表格。

4.(1)如图所示。
(2)断开
(3)检查定值电阻处是否断路
(4)0.3
(5)如下表所示。
|实验序号|1|2|3|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电流I/A| | | |
|电压U/V| | | |

【分析】
本题是“探究电流与电压关系”的电学实验题，需依次解决电路连接、实验操作、故障分析、仪器读数及表格设计问题：
1. 电路连接：电压表需并联在定值电阻两端，滑动变阻器要满足“滑片右移电流变大”，即接入右下接线柱，串联入电路；
2. 连接电路时开关需断开，避免短路损坏器材；
3. 电流表无示数说明电路断路，电压表示数大说明电压表两端到电源通，故障为定值电阻断路，需检查该位置；
4. 电流表读数：先确定量程（0~0.6A），再看分度值（0.02A），指针位置对应电流；
5. 实验表格需包含实验序号、电流、电压，至少三组数据，符合探究规律的要求。
【解析】
(1) 连接电路：将滑动变阻器的右下接线柱与电源正极相连，同时将电压表的“3”接线柱与定值电阻的右端接线柱相连，使电压表并联在定值电阻两端，满足滑动变阻器滑片右移时接入电阻变小、电流变大的要求；
(2) 连接电路时，为防止电路短路，开关应断开；
(3) 电流表无示数说明电路断路，电压表示数较大说明电压表与电源连通，故障为定值电阻断路，因此需检查定值电阻处是否断路；
(4) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A，故电流为0.3A；
(5) 实验表格需记录实验序号、对应电流和电压，设计如下：
|实验序号|1|2|3|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电流I/A| | | |
|电压U/V| | | |
【答案】
4.(1) 如图所示。
(2) 断开
(3) 检查定值电阻处是否断路
(4) 0.3
(5) 如下表所示。
|实验序号|1|2|3|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|电流I/A| | | |
|电压U/V| | | |
【知识点】
探究电流与电压的关系，滑动变阻器的使用，电路故障分析，电流表读数
【点评】
本题为电学基础实验题，覆盖实验操作、故障分析、仪器读数及表格设计等核心考点，是初中电学实验的重点考查内容，难度适中。
【难度系数】
0.6

5.探究电流与电压、电阻的关系时,准备的器材有:电源(恒为4 V)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)、电阻$ R(5\ \Omega、10\ \Omega、20\ \Omega) $、滑动变阻器($ 20\ \Omega\ 2\ A $)、开关、导线若干。

(1)用笔画线表示导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片$ P $移到最端,可起到的作用。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是。排除故障,继续实验。
(3)探究电流与电压的关系时,得到的实验数据如下表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为V。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成。实验中所选的电阻阻值为Ω。

(4)探究电流与电阻的关系时,将$ 5\ \Omega $电阻接入电路,记录电流表示数为0.3 A;将电阻更换为$ 10\ \Omega $,移动滑片直至电压表示数为V,记录电流表示数;再将电阻更换为$ 20\ \Omega $,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为。

5.(1)如图所示。 左 保护电路
(2)电阻R断路
(3)2.0 正比 5
(4)1.5 2~3 V

【分析】
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验，需结合电路连接规则、电路故障判断、欧姆定律及控制变量法解题。
(1) 连接电路时，电压表应并联在定值电阻两端，且选合适量程；闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处，起到保护电路的作用。
(2) 电流表示数为零说明电路断路，电压表示数等于电源电压说明电压表串联在电路中，故障为定值电阻断路。
(3) 电压表读数需明确量程和分度值，根据实验数据结合欧姆定律分析电流与电压的关系，计算定值电阻阻值。
(4) 探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变，结合串联分压规律分析电压范围。
【解析】
(1) 电路连接：电压表选用0~3V量程，并联在定值电阻R两端，将电压表“3”接线柱与R的右端接线柱相连（对应实物图）；闭合开关前，滑动变阻器滑片移到最左端（接入电阻最大），作用是保护电路，防止电流过大损坏元件。
(2) 电流表示数为零，说明电路断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源两极连通，故障为定值电阻R断路。
(3) 电压表量程为0~3V，分度值0.1V，指针指向2.0V，故电压表示数为2.0V；由实验数据可知，电阻不变时，电流随电压的增大而成正比增大，即电流与电压成正比；根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，取任意一组数据（如$U=0.5V$，$I=0.1A$），计算得$R=\frac{0.5V}{0.1A}=5Ω$，故所选电阻阻值为5Ω。
(4) 探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变，当接入5Ω电阻时，电流为0.3A，故控制的电压$U=IR=0.3A×5Ω=1.5V$，更换10Ω电阻时，移动滑片使电压表示数为1.5V；分析电压范围：电源电压为4V，电压表最大量程为3V，故定值电阻两端最大电压为3V；当接入20Ω电阻，滑动变阻器最大阻值20Ω时，串联分压，定值电阻两端最小电压$U_{min}=\frac{R}{R+R_{滑}}×U_{总}=\frac{20Ω}{20Ω+20Ω}×4V=2V$，故控制电阻两端的电压范围为2~3V。
【答案】
(1) 如图所示。；左；保护电路
(2) 电阻R断路
(3) 2.0；正比；5
(4) 1.5；2~3 V
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；欧姆定律；电路故障分析
【点评】
本题为电学综合实验题，涵盖电路连接、故障判断、欧姆定律应用及控制变量法的运用，需熟练掌握串联电路规律和实验操作要点，考查学生的实验分析能力，难度适中。
【难度系数】
0.4