4. 小明和小华一起探究电流与电阻的关系.器材有新干电池两节，5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻各一只，“20 Ω 1 A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只，导线若干.
（1）用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小.
（2）将滑动变阻器滑片移动到最端，闭合开关，小明发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了故障.
（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为1 V，此时电流表示数如图乙所示，大小为A；
（4）小明逐一将10 Ω和20 Ω的电阻接入电路，继续进行实验.当Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1 V.于是，他改变定值电阻两端电压，重新依次进行实验.调节后的电压值应该不低于V.
（5）实验结束后，小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题.合理的顺序是.

(1)
(2) 右 断路
(3) 0.24
(4) 20 1.5
(5) 先后将20 Ω、10 Ω和5 Ω的定值电阻接入电路,变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动,控制定值电阻两端的电压不变,进行实验

【分析】
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题，需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、电流表读数、串联电路分压规律及欧姆定律等知识点解题。
（1）滑动变阻器滑片左移时电阻减小，需接左下接线柱完成电路补充；
（2）闭合开关前滑动变阻器应调至最大阻值处，电压表示数接近电源电压说明定值电阻断路；
（3）根据电流表量程和分度值读取电流表示数；
（4）探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变，结合串联分压规律和滑动变阻器最大阻值，判断无法调节电压的电阻，并计算可调节的最低电压；
（5）调整定值电阻接入顺序，先接大电阻避免小电阻时滑动变阻器阻值不足的问题。
【解析】
（1）滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小，需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，补充后的电路如图（对应参考答案的img id=1）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最大阻值处，即最右端；电压表示数接近电源电压，说明电压表串联在电路中，定值电阻R断路；
（3）电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.24A，故电流表示数为0.24A；
（4）电源电压为两节新干电池，即3V。探究电流与电阻关系时，控制定值电阻两端电压不变，根据串联分压规律：$\frac{U_R}{U_{滑}}=\frac{R}{R_{滑}}$，当定值电阻为20Ω时，若要控制电压为1V，滑动变阻器需接入40Ω，但滑动变阻器最大阻值仅20Ω，故20Ω电阻接入后无法将电压调至1V；要使所有电阻都能调节，设控制的最低电压为$U$，此时滑动变阻器最大阻值20Ω，定值电阻最大20Ω，分压相等，$\frac{U}{3V-U}=\frac{20Ω}{20Ω}$，解得$U=1.5V$，即调节后的电压不低于1.5V；
（5）合理顺序为：先后将20Ω、10Ω和5Ω的定值电阻接入电路，变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验。
【答案】
(1)
(2) 右 断路
(3) 0.24
(4) 20 1.5
(5) 先后将20 Ω、10 Ω和5 Ω的定值电阻接入电路,变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动,控制定值电阻两端的电压不变,进行实验
【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】
本题考查电学核心实验——探究电流与电阻的关系，涵盖电路连接、故障分析、电表读数、串联分压规律应用，核心是控制变量法的运用，是电学实验的典型题型，需熟练掌握相关知识点。
【难度系数】
0.5

5. (2023·无锡)用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系.器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5 V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5 Ω 3 A”“20 Ω 2 A”“50 Ω 1.5 A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻各一个,导线若干.

(1) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至(A/B)端.
(2) 闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指针不偏转.将与电压表“－”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是.
(3) 排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系.闭合开关,电压表示数为0.7 V,电流表示数为0.07 A.移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I.以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I－U图象,如图乙所示.依据图象,得到的结论是,实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有字样,电源电压为V.
(4) 在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5 Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为A.

(1) B
(2) 导线BC断路
(3) 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 “50 Ω 1.5 A” 4.2
(4) 0.4 0.1

【分析】
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验题，需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析方法、欧姆定律及实验结论来逐步解题：
(1) 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处以保护电路，根据滑动变阻器接线情况确定滑片位置；
(2) 两表均无示数说明电路断路，通过试触法判断故障位置，电压表偏转说明电压表两端能连通电源；
(3) 由I-U图象的特征推导实验结论，结合欧姆定律和电源电压不变的特点计算滑动变阻器规格与电源电压；
(4) 探究电流与电阻关系时需控制电阻两端电压不变，根据电流表读数、欧姆定律计算对应电流，结合电阻规格得出结果。
【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值端，图甲中滑动变阻器接A端，故滑片P移至B端时电阻最大，答案为B；
(2) 闭合开关后两表无示数，说明电路断路；试触C点电压表不偏转，说明BC间断路；试触B点电压表偏转，说明电压表接B端可连通电源，因此故障为导线BC断路；
(3) 由图乙I-U图象可知，图象为过原点的直线，说明当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
计算定值电阻阻值：当U=0.7V、I=0.07A时，R=U/I=0.7V/0.07A=10Ω；
电源电压不变，当U_R=0.7V时，滑动变阻器电压U滑=U总-0.7V，电流I=0.07A；当U_R=3V时，I=0.3A，结合电源电压，若U总=4.2V，则U滑=4.2V-0.7V=3.5V，滑动变阻器阻值R滑=3.5V/0.07A=50Ω，符合“50Ω 1.5A”的规格，故滑动变阻器为“50Ω 1.5A”，电源电压4.2V；
(4) 电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.4A；探究电流与电阻关系时控制电压不变，之前定值电阻R=10Ω时，电压U=I*R=0.2A×10Ω=2V；换成未使用的20Ω电阻时，电流I=U/R=2V/20Ω=0.1A；
【答案】
(1) B
(2) 导线BC断路
(3) 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50 Ω 1.5 A”；4.2
(4) 0.4；0.1
【知识点】
探究电流与电压的关系；电路故障分析；欧姆定律
【点评】
本题综合考查电学实验核心知识点，需掌握滑动变阻器使用、故障判断、欧姆定律应用及控制变量法，是电学实验的典型题型，需仔细分析实验数据与电路连接。
【难度系数】
0.3