11. 提升题 某同学在探究电流与电压、电阻的关系的实验中，选择的器材有稳压学生电源（调至4.5 V不变）、电流表（测量范围选0～0.6 A）、电压表（测量范围选0～3 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω）、滑动变阻器（20 Ω 1 A）、开关等。

(1)图9甲是该同学连接的部分实验电路，请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接。要求：滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(2)该同学选取了一个定值电阻，开始探究电流与电压的关系，正确连好电路，闭合开关S后进行试触，发现电流表指针不动，电压表指针有较大偏转，故障可能是定值电阻处发生了（选填“断路”或“短路”）。
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，记录的电压表和电流表的数据如下表所示。老师看后认为有一组数据有拼凑嫌疑，应该是第组，原因是。

(4)根据数据可以初步得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成比。
(5)该同学想继续探究电流与电阻的关系，他预设了以下实验过程：
①在电路中接入5 Ω的定值电阻，移动滑片，直到电流表示数如图9乙所示，记录数据；
②断开开关，用10 Ω的定值电阻替换下5 Ω的定值电阻，闭合开关，再移动滑片，直到电压表示数为V，记录电流表示数；
③更换不同规格的定值电阻，重复以上操作，多次实验并记录数据；
④整理实验器材。
同桌评估该同学预设的实验过程时，认为第②步中，更换定值电阻前没有先将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。同桌的观点（选填“合理”或“不合理”），理由是。

11.(2) 断路
(3) 1；此时滑动变阻器接入电路的阻值超出了其最大值
(4) 正
(5) 2.5；合理；电压表的示数会超过3 V

【分析】
本题围绕“探究电流与电压、电阻的关系”实验展开，需结合实验原理、电路连接要求、故障判断、控制变量法等知识逐一分析：
1. 第(1)问：滑动变阻器要求滑片左移时接入电阻变小，需接左下接线柱；电压表选0～3V量程并联在定值电阻两端，完成电路连接。
2. 第(2)问：电流表无示数说明电路断路，电压表有较大偏转说明电压表串联接在电源两端，故障为定值电阻断路。
3. 第(3)问：探究电流与电压关系时，定值电阻阻值固定，结合电源电压4.5V和滑动变阻器最大阻值20Ω，计算每组数据对应的滑动变阻器阻值，判断哪组超出滑动变阻器最大阻值，确定拼凑数据的组。
4. 第(4)问：根据实验数据，电阻一定时电流随电压变化的规律，得出对应结论。
5. 第(5)问：探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变，先算出5Ω电阻对应的电压；更换大电阻时，若不移滑片到最大，会导致定值电阻分压过大，超过电压表量程，判断同桌观点是否合理。
【解析】
(1) 滑动变阻器接线要求：滑片左移时接入电阻变小，需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；电压表选0～3V量程，并联在定值电阻两端，完成实物电路连接（连线略）。
(2) 闭合开关试触，电流表指针不动说明电路断路，电压表指针有较大偏转说明电压表两端与电源连通，因此故障是定值电阻处发生了断路。
(3) 电源电压为4.5V，若第1组数据中，定值电阻两端电压为0.5V、电流为0.1A，则滑动变阻器两端电压为4.5V-0.5V=4V，滑动变阻器接入阻值R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω，而滑动变阻器最大阻值仅20Ω，超出其最大值，故第1组数据有拼凑嫌疑。
(4) 由实验数据可知，电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(5) ① 探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变，计算得5Ω电阻对应的电压为2.5V；② 更换10Ω定值电阻后，需保持定值电阻两端电压为2.5V，因此移动滑片直到电压表示数为2.5V；③ 若更换定值电阻前不将滑动变阻器滑片移到最大阻值处，换用更大定值电阻时，定值电阻分压会增大，超过电压表0～3V的量程，故同桌的观点合理。
【答案】
(1) （按要求连线，此处略）
(2) 断路
(3) 1；此时滑动变阻器接入电路的阻值超出了其最大值
(4) 正
(5) 2.5；合理；电压表的示数会超过3 V
【知识点】
欧姆定律；探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用
【点评】
本题是电学实验的综合提升题，全面考查电路连接、故障分析、实验数据处理、控制变量法应用等核心知识点，要求学生熟练掌握实验原理与操作规范，对综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5