4.某实验小组用图甲所示电路探究电流跟电阻的关系。实验中，保持电阻R两端电压不变，得到电流随电阻变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是 （）


A.闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最左端
B.实验过程中，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变大，电压表示数变小
C.分析图乙可得：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D.若电流表和电压表的示数突然变为零，故障原因一定是定值电阻R发生短路

4.C

【分析】
要判断各选项正误，需结合滑动变阻器的使用规则、欧姆定律、电流与电阻的关系、电路故障的特点逐一分析：
1. 选项A：闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值，需明确其阻值变化规律；
2. 选项B：移动滑片改变滑动变阻器阻值，根据欧姆定律分析电流和定值电阻两端电压的变化；
3. 选项C：探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变，分析图乙中I与R的乘积是否恒定，判断电流与电阻的关系；
4. 选项D：分析两表均无示数的故障，区分断路和短路的不同现象。
【解析】
选项A：闭合开关前，滑动变阻器应接入最大阻值，由图甲可知，滑片移至最右端时滑动变阻器接入电阻最大，故A错误；
选项B：向左移动滑片，滑动变阻器接入电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电流变大；定值电阻$R$不变，由$U=IR$可知，$R$两端电压（电压表示数）变大，故B错误；
选项C：由图乙数据，当$R=5Ω$时，$I=0.6A$，$U=IR=5Ω×0.6A=3V$；$R=10Ω$时，$I=0.3A$，$U=10Ω×0.3A=3V$；$R=15Ω$时，$I=0.2A$，$U=15Ω×0.2A=3V$，可见定值电阻两端电压保持3V不变，且$I$与$R$的乘积为定值，故保持导体两端电压不变时，电流与电阻成反比，C正确；
选项D：若电流表、电压表示数均为零，故障可能是滑动变阻器断路（整个电路断路，两表均无示数）；若定值电阻$R$短路，电压表示数为零，但电路仍通路，电流表有示数，故故障不一定是$R$短路，D错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、电流与电阻的关系、电路故障分析
【点评】
本题结合探究电流与电阻关系的实验，考查滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用、电流与电阻的关系及电路故障分析，需熟练掌握实验原理和电路规律，逐一分析选项即可得出正确结论。
【难度系数】
0.5

5.某小组利用如图甲所示的器材探究电压一定时电流与电阻的关系,可选用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻,电源电压恒为3 V。


实验序号12345电阻R/Ω510152025电流I/Aa0.200.140.100.08
(1)如图甲所示,连接电路的过程中开关存在的问题是。纠正错误后,请用笔画线表示导线,将电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变小。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,这样做的目的是。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数接近电源电压,则电路存在的故障可能是定值电阻。
(3)排除故障后,将5 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2 V,此时电流表的示数如图乙所示,将示数记录在表中a处,其值为A。接下来断开开关,将5 Ω的电阻换为10 Ω的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向(填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为V,记录电流表示数。更换电阻进行多次实验后得到表格所示的数据。
(4)根据表中的数据可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比。

5.(1)未断开 如图所示。
(2)保护电路 断路
(3)0.4 左 2
(4)反

【分析】
本题为探究“电压一定时电流与电阻的关系”的电学实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：连接电路时开关必须断开，图中开关处于闭合状态，这是错误；滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片右移时接入阻值变小，需将滑动变阻器右下接线柱串联入电路，满足滑片右移时电阻丝长度变短、阻值变小。
2. 第(2)问：闭合开关前滑片调至最大阻值，是为了限制电路电流，保护电路元件；电流表几乎无示数说明电路断路，电压表接近电源电压说明电压表两端与电源连通，故障为定值电阻断路。
3. 第(3)问：根据欧姆定律I=U/R，已知R=5Ω、U=2V，可计算电流；更换更大定值电阻后，定值电阻分压增大，需增大滑动变阻器阻值以减小定值电阻分压，故滑片向阻值变大的方向移动，直至电压回到控制值2V。
4. 第(4)问：分析表格数据，电压一定时，电流与电阻的乘积为定值，故电流与电阻成反比。
【解析】
(1) 连接电路时，开关应处于断开状态，图中开关未断开；滑动变阻器要求滑片右移时接入阻值变小，需将滑动变阻器右下接线柱与电路串联（补线如参考答案图）。
(2) 闭合开关前将滑动变阻器滑片调至最大阻值处，目的是保护电路（防止电流过大损坏元件）；电流表指针几乎不偏转说明电路断路，电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通，故障为定值电阻断路。
(3) 定值电阻R=5Ω，两端电压U=2V，根据欧姆定律I=U/R=2V/5Ω=0.4A，故a处示数为0.4A；将5Ω电阻换为10Ω后，定值电阻分压增大，需增大滑动变阻器接入阻值，故滑片向左端移动，直至电压表示数为2V。
(4) 由表格数据可知，电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
5.(1)未断开 如图所示。
(2)保护电路 断路
(3)0.4 左 2
(4)反
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题是初中电学核心实验题，考查电路连接、故障分析、欧姆定律应用及实验结论，注重基础操作与原理的结合，是学生需掌握的重点内容。
【难度系数】
0.5