小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中，使用两节新干电池（每节1.5 V）作为电源，滑动变阻器R'的规格是“20 Ω 0.5 A”。

【基础设施问】
(1)如图甲所示是小薇画的电路图，请你在虚线框内把电路图补画完整，根据电路图连接的实物图如图乙所示。
(2)开关闭合前，小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧，原因是（填“A”或“B”）。
A. 电流表没调零
B. 电流表正负接线柱接反了
(3)小薇确认电路无误后，应将图乙中滑动变阻器滑片移到最端，再闭合开关。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和。
(4)闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了（填“断路”或“短路”）。
(5)排除故障后，小薇闭合开关进行实验，当电流表示数为0.5 A时，电压表示数如图丙所示，为V。
(6)小薇记录的数据如表所示，由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为Ω；老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第（填写实验序号）组，理由是。

(7)排除有拼凑嫌疑的数据后，请根据小薇的实验数据，在图丁中描出各组数据对应的点并连线，作出定值电阻的I-U图像。

(8)分析数据可以得到的结论是：在不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成比。
【能力设问】
(9)下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是（填字母序号）。
A. 测量定值电阻的阻值
B. 探究电流与电阻的关系
C. 测量小灯泡的电阻
(10)本实验不能用小灯泡代替定值电阻，原因是本实验需要控制不变，而小灯泡灯丝电阻随的变化而改变。
(11)利用图甲的电路图还可以完成的实验有。（答出一个即可）
【拓展设问】
(12)在实验过程中，滑动变阻器R'接入电路的阻值不得小于Ω。
(13)小亮做完实验，利用和小薇一样的方法作出了I-U图像，发现两条图线的倾斜程度不一样，原因是。

(1)
(2) A
(3) 左 改变定值电阻R两端电压
(4) 短路
(5) 2.5
(6) 5 1 电路中的最小电流为0.12 A(或定值电阻两端电压最小为0.6 V)
(7)
(8) 导体电阻 正
(9) A
(10) 电阻 温度
(11) 探究电流与电阻的关系(合理即可)
(12) 1
(13) 小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同
【解析】
(3)连接电路时,应该将滑动变阻器滑片滑到最大阻值处,即最左端来保护电路;探究电流与电压的关系应保持定值电阻阻值不变,改变定值电阻两端电压,此实验中滑动变阻器的作用除保护电路外,还可以改变定值电阻两端电压。
(4)闭合开关,移动滑片P时电流表有示数且不断变化,则电路为通路,发现电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R发生了短路。
(5)由题图丙可知,电压表示数为2.5 V。
(6)由I = U/R可得,第2组实验所测R的阻值为R₂ = U₂/I₂ = 1.2 V/0.24 A = 5 Ω,第3组实验所测R的阻值为R₃≈5.1 Ω,第4组实验所测R的阻值为R₄ = 5 Ω,定值电阻R的阻值R = (5 Ω+5.1 Ω+5 Ω)/3≈5 Ω。滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,当其阻值最大时,电路中的最小电流为I_min = U/(R+R滑) = 3 V/(5 Ω+20 Ω) = 0.12 A,定值电阻两端的电压最小为U_Rmin = I_min R = 0.12 A ×5 Ω = 0.6 V,而第1组实验数据,其电压值和电流值都低于最小电压和最小电流,所以有拼凑的嫌疑。
(9)探究电流与电压的关系时,多次测量的目的是寻找普遍规律。B、C实验多次测量也是为了寻找普遍规律,A中实验多次测量是为了求平均值,减小误差。
(10)探究电流与电压的关系要控制电阻不变,不能用小灯泡代替定值电阻,原因是小灯泡灯丝的电阻是随温度的变化而改变的。
(12)定值电阻与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时,总电阻最小,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,即I_max = 0.5 A,R_总min = U/I_max = 3 V/0.5 A = 6 Ω,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小为R_滑min = R_总min - R = 6 Ω - 5 Ω = 1 Ω。

【分析】
本题为探究电流与电压关系的电学实验题，需结合电路连接、电表使用、滑动变阻器作用、电路故障分析、欧姆定律计算、实验数据处理、实验结论等知识点逐一分析。解题时先明确实验原理为欧姆定律，再针对每个问题的考点，回忆相关知识：如开关闭合前滑动变阻器调至最大阻值处，电表指针异常的原因，电路故障（短路/断路）的判断依据，欧姆定律的应用，实验数据合理性的判断，多次测量的目的，实验替代的注意事项，滑动变阻器最小阻值的计算，I-U图像差异的原因等，逐步推导得出答案。
【解析】
(1) 虚线框内补入滑动变阻器，与定值电阻R串联，连接方式如图：。
(2) 开关闭合前电流表指针在零刻度左侧，是电流表未调零；若正负接线柱接反，指针会反向偏转，故选A。
(3) 连接电路时，滑动变阻器滑片应移到最大阻值处（最左端），保护电路；探究电流与电压关系时，滑动变阻器除保护电路外，还可改变定值电阻R两端的电压，以便多次实验寻找普遍规律。
(4) 电流表有示数说明电路为通路，移动滑片时电流变化，电压表无示数，故障为定值电阻R短路（若R断路则电流表无示数）。
(5) 电压表示数为2.5V（电压表量程0~3V，分度值0.1V）。
(6) 由欧姆定律R=U/I，计算得定值电阻阻值约为5Ω；电源电压3V，滑动变阻器最大阻值20Ω，电路最小电流I_min=U/(R+R滑)=3V/(5Ω+20Ω)=0.12A，对应定值电阻两端最小电压U_min=I_min×R=0.12A×5Ω=0.6V，第1组实验数据的电压（0.2V）和电流（0.04A）均小于该最小值，故有拼凑嫌疑。
(7) 根据实验数据描点连线，作出定值电阻的I-U图像：。
(8) 实验结论：在导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(9) 本实验多次测量的目的是寻找普遍规律；A选项测量定值电阻阻值时多次测量是为了求平均值减小误差，B、C实验多次测量也是为了寻找普遍规律，故选A。
(10) 本实验需要控制电阻不变，而小灯泡灯丝电阻随温度的变化而改变，因此不能用小灯泡代替定值电阻。
(11) 利用该电路还可以完成的实验有：探究电流与电阻的关系（或测量定值电阻的阻值等，合理即可）。
(12) 当电路中电流最大（滑动变阻器接入阻值最小）时，总电阻R总=U/I_max=3V/0.5A=6Ω，滑动变阻器接入的最小阻值R滑min=R总-R=6Ω-5Ω=1Ω。
(13) I-U图像的倾斜程度由定值电阻的阻值决定（斜率为1/R），两条图线倾斜程度不同，原因是小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同。
【答案】
(1)
(2) A
(3) 左；改变定值电阻R两端电压
(4) 短路
(5) 2.5
(6) 5；1；电路中的最小电流为0.12 A(或定值电阻两端电压最小为0.6 V)
(7)
(8) 导体电阻；正
(9) A
(10) 电阻；温度
(11) 探究电流与电阻的关系(合理即可)
(12) 1
(13) 小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同
【知识点】
欧姆定律、探究电流与电压的关系、电路故障分析
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的核心实验展开，综合考查了电学实验的多个关键知识点，涵盖电路连接、电表使用、滑动变阻器作用、故障判断、数据处理、实验结论等，是初中电学实验的典型题型，需学生熟练掌握实验原理和各环节的操作要点。
【难度系数】
0.6