例1 (2024·广安中考)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材：三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。

(1)小华先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该故障的原因可能是(写出一种即可)。
(2)排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将5Ω的定值电阻换成10Ω，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向(选填“A”或“B”)端移动。
(3)多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的I-R图像，如图乙所示。通过观察发现，在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，因此可以得出的实验结论：。
(4)为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是。

(1)定值电阻R短路（合理即可）；(2)B；(3)当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(4)“40Ω 1A”

(1)电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明其并联部分短路或电压表本身断路；因电压表并联在定值电阻R两端，故可能原因是定值电阻R短路（或电压表断路、接线柱接触不良等，写出一种即可）。
(2)探究电流与电阻关系时需控制R两端电压不变。将5Ω换为10Ω后，R分压增大，为保持其电压不变，应增大滑动变阻器分压，即增大其接入电阻；由图甲知滑动变阻器下接线柱接A，滑片向B端移动时接入电阻变大，故应向B端移动。
(3)I-R图像中任意点与坐标轴围成矩形面积为IR，由图乙知该面积恒为0.4A×5Ω=2V（或0.2A×10Ω=2V等），即U=IR为定值，故结论为：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)电源电压U总=3×1.5V=4.5V；由图乙知控制电压U_R=IR=0.4A×5Ω=2V，则滑动变阻器两端电压U_滑=4.5V−2V=2.5V；当R=20Ω时，对应电流I=U_R/R=2V/20Ω=0.1A，此时滑动变阻器需接入电阻R_滑=U_滑/I=2.5V/0.1A=25Ω；“20Ω 2A”最大阻值不足，“40Ω 1A”满足要求且允许电流≥0.1A，故选“40Ω 1A”。