典例分析1(2024·湖北武汉中考)某同学利用图甲所示的电路探究电阻一定时电流与电压的关系。实验中电源电压保持3 V不变，定值电阻的阻值为4 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5 A”。

乙
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线。
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 A。这位同学实验操作的不足之处是。
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。

分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材,在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成次。

(1) 如图所示
(2) 0.22 A，闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端
(3) 成正比，1
解析 (1)原电路中,电流表与电压表串联,是错误的,电压表应并联在定值电阻两端,电流表应串联在电路中。(2)由题图乙可知,电流表使用的测量范围是0～0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.22 A。该同学正确改接电路后,立即进行实验,由题图甲可知,这位同学实验操作的不足之处是闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端。(3)分析题表中的这些数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。由滑动变阻器的规格“20 Ω 0.5 A”可知,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A。当定值电阻两端电压$U_1=0.3\ \mathrm{V}$时,滑动变阻器两端的电压$U_{\mathrm{滑}}=U-U_1=3\ \mathrm{V}-0.3\ \mathrm{V}=2.7\ \mathrm{V}$,由串联电路中电流处处相等可知,$\frac{U_1}{R}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{R_{\mathrm{滑}}}$,即$\frac{0.3\ \mathrm{V}}{4\ \Omega}=\frac{2.7\ \mathrm{V}}{R_{\mathrm{滑}}}$,则$R_{\mathrm{滑}}=36\ \Omega＞20\ \Omega$,所以此实验不能完成;由滑动变阻器的规格可知,电路中允许通过的最大电流为0.5 A,此时定值电阻两端的最大电压$U'=0.5\ \mathrm{A}×4\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,所以电压为2.1 V、2.4 V的两次实验不能完成,只有电压为1.8 V的这一次实验可以完成。