3.（2025菏泽期中）物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验，他们提出了以下猜想：
猜想一：可能与盐水的浓度有关；
猜想二：可能与盐水的体积有关；
猜想三：可能与盐水的横截面积有关。
他们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）等器材，组装成如图 M-3-4所示的电路进行实验。

（1）向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水是（选填“导体”或“绝缘体”）；根据可以判断盐水的电阻大小。
（2）探究猜想二时，用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗，这一实验过程能否完整验证猜想二？（选填“能”或“不能”）。
（3）实验中发现，盐水的电阻改变较小时，灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进：甲同学把灯泡更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表。改进方法更好的是同学，理由是甲同学把灯泡换成电流表，若盐水电阻过（选填“大”或“小”），会导致电路电流过（选填“大”或“小”），损坏电源或电流表；乙同学在原电路中串联电流表，灯泡可起到的作用，且能通过电流表示数精确反映电阻变化。
（4）加入电流表后，为了探究盐水的电阻与盐水温度是否有关系，他们拿来酒精灯，则接下来应进行的操作是：用酒精灯加热盐水，，则说明盐水的电阻与温度有关。

(1)导体 灯泡的亮度
(2)不能
(3)乙 小 大 保护电路
(4)观察并记录电流表的示数，若电流表的示数发生变化

【分析】
本题围绕“探究盐水电阻大小的影响因素”展开，需结合导体判断、转换法、控制变量法、电路改进等知识分析：
1. 第（1）问：盐水能使电路导通让灯泡发光，说明盐水容易导电，属于导体；电阻大小无法直接观察，利用转换法，通过灯泡亮度反映电路电流大小，进而判断电阻大小（电流越小，电阻越大）。
2. 第（2）问：探究猜想二（电阻与盐水体积有关）时，需控制盐水浓度、横截面积不变，仅改变体积；抽取盐水时，活塞移动会同时改变盐水的横截面积，变量不唯一，无法验证猜想二。
3. 第（3）问：甲将灯泡换为电流表，电路中电阻过小时会导致电流过大，损坏电源或电流表；乙在原电路串联电流表，灯泡保留，既能通过电流表示数精确反映电阻变化，又能起到保护电路的作用，故乙的方法更好。
4. 第（4）问：探究电阻与温度的关系时，需改变盐水温度，观察电流表示数变化，若示数改变，说明电阻随温度变化，即电阻与温度有关。
【解析】
（1）盐水能导电使灯泡发光，因此是导体；实验中通过灯泡亮度反映电路中电流大小，进而判断盐水电阻大小，运用了转换法。
（2）探究电阻与盐水体积的关系时，要控制浓度、横截面积相同，抽取盐水时，玻璃管内盐水的横截面积也发生了变化，存在两个变量，因此不能完整验证猜想二。
（3）甲同学将灯泡换为电流表，当盐水电阻过小时，电路电流会过大，易损坏电源或电流表；乙同学在原电路串联电流表，灯泡可起到保护电路的作用，同时电流表能精确测量电流，反映电阻变化，故乙的改进方法更好。
（4）探究电阻与温度的关系时，用酒精灯加热盐水改变其温度，观察电流表的示数，若电流表示数发生变化，说明盐水电阻随温度改变，即电阻与温度有关。
【答案】
(1)导体 灯泡的亮度
(2)不能
(3)乙 小 大 保护电路
(4)观察并记录电流表的示数，若电流表的示数发生变化
【知识点】
导体与绝缘体、影响电阻的因素、转换法
【点评】
本题是探究影响盐水电阻因素的实验题，综合考查了导体判断、控制变量法、转换法的应用及电路改进，注重实验设计与分析能力，属于电学基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.5

4. (2025 泸州)小州与小腾利用如图 M-3-5 甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系，电源电压恒为 3 V。

(1)在探究电流与电压的关系时，应控制不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(2)在探究电流与电阻的关系时，小州先将滑动变阻器的阻值调到最大，再把$5\ \Omega$的定值电阻接入电路，闭合开关，记下此时电压表的示数刚好为$1\ \mathrm{V}$，电流表示数为$0.2\ \mathrm{A}$，他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为$\Omega$。接着他把定值电阻换成$10\ \Omega$，发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为$1\ \mathrm{V}$。小腾分析后指出，只需将滑动变阻器接入电路的阻值调（选填“大”或“小”），使定值电阻两端的控制电压由$1\ \mathrm{V}$调为$2\ \mathrm{V}$，重做以上实验即可。
(3)小州将定值电阻由$10\ \Omega$换成$30\ \Omega$继续实验，又发现无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数回到$2\ \mathrm{V}$。经过分析，他将滑动变阻器更换为$0～$（选填“5”或“20”）$\Omega$的滑动变阻器后，可完成探究。

(1)电阻
(2)10 小
(3)20

【分析】
本题围绕探究电流与电压、电阻关系的实验展开，需运用控制变量法、串联电路规律及欧姆定律解题。
(1) 探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，要控制电阻不变；连接滑动变阻器时，需遵循“一上一下”接线，使接入阻值最大，应将滑动变阻器的左上接线柱接入电路，保证滑片在最左端时电阻丝接入最长，阻值最大。
(2) 探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，先根据串联电路电压规律和欧姆定律计算滑动变阻器最大阻值；更换更大定值电阻后，根据串联分压原理，定值电阻分压会变大，需调节滑动变阻器阻值来调整分压，使定值电阻电压回到控制值。
(3) 更换30Ω定值电阻后，要控制其两端电压为指定值，根据串联分压规律计算所需滑动变阻器的最大阻值，从而确定滑动变阻器的规格。
【解析】
(1) 探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变。连接电路时，滑动变阻器需“一上一下”接线，要使接入阻值最大，将滑动变阻器的左上接线柱接入电路（对应图乙，补充导线连接滑动变阻器左上接线柱与电路，使滑片在最左端时接入电阻最大）。
(2) 当接入5Ω定值电阻时，定值电阻两端电压$U_R=1\ \mathrm{V}$，电路电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，电源电压$U=3\ \mathrm{V}$，滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}=U-U_R=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。更换为10Ω定值电阻后，定值电阻阻值变大，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会变大，要使其电压回到1V，需减小滑动变阻器接入的阻值，减小滑动变阻器的分压，使定值电阻分压减小到1V，故填“小”。
(3) 当接入30Ω定值电阻，要控制其两端电压$U_R'=2\ \mathrm{V}$，滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}'=U-U_R'=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$，串联电路中电压比等于电阻比，即$\frac{U_R'}{U_{\mathrm{滑}}'}=\frac{R'}{R_{\mathrm{滑}}'}$，代入得$\frac{2\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}=\frac{30\ \Omega}{R_{\mathrm{滑}}'}$，解得$R_{\mathrm{滑}}'=15\ \Omega$，因此滑动变阻器的最大阻值需至少为15Ω，故应选0～20Ω的滑动变阻器。
【答案】
(1) 电阻
(2) 10；小
(3) 20
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；欧姆定律；串联分压规律
【点评】
本题是电学实验的经典题型，重点考查控制变量法的应用、欧姆定律和串联分压规律的计算，需熟练掌握实验原理和电路分析，易错点为滑动变阻器阻值的选择与调节对定值电阻电压的影响。
【难度系数】
0.4