例 探究电流与电阻的关系时，实验器材有学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个，定值电阻5个（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω），导线若干。

（1）请用笔画线表示导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不能交叉。
（2）连接好电路，将电源电压调至4.5 V，滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是。
（3）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的$I-\frac{1}{R}$图像，由实验图像可得出结论：导体两端的电压一定时，。
（4）实验时更换阻值为50 Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，导致该现象的原因可能是。
解析（1）题图甲中，若使滑片P向右移动时电压表示数变大，则滑动变阻器两端电压变小，即接入电路的阻值变小，故滑动变阻器应选用右下接线柱接入电路。（2）根据电流表及电压表的现象，可判断电路断路，且电压表与电源连通，即电压表被串联在电路中，故可判断导致这一现象的原因可能是定值电阻断路。（3）根据题图乙中的图像特点，可得出结论。（4）更换阻值为50 Ω的定值电阻后，应将题图甲中的滑片向左移，若不能使电压表示数达到原来的数值，则可能的原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
—方法技巧
鉴别故障时，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，由此判断与电压表并联的电路断路。
答案（1）如图所示

（2）定值电阻断路 （3）通过导体的电流与导体的电阻成反比 （4）滑动变阻器的最大阻值太小

1. 如图所示
2. 定值电阻断路
3. 通过导体的电流与导体的电阻成反比
4. 滑动变阻器的最大阻值太小

【分析】
本题围绕探究电流与电阻的关系实验展开，解题思路如下：（1）连接实物图时，需根据“滑片P向右移动时电压表示数变大”的要求，结合串联分压原理确定滑动变阻器的接线柱；（2）电路故障判断时，电流表无示数说明电路断路，电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通，据此定位故障；（3）分析I-1/R图像的特点，结合实验目的得出结论；（4）更换更大阻值的定值电阻后，根据串联分压规律分析滑动变阻器的阻值需求，判断无法达到目标电压的原因。
【解析】
（1）要求滑片P向右移动时电压表示数变大，定值电阻两端电压需变大，电源电压不变，故滑动变阻器两端电压变小。根据串联分压原理，滑动变阻器接入电路的电阻需变小，因此滑动变阻器应选用右下接线柱接入电路，导线不交叉；
（2）电流表无示数，说明电路为断路故障；电压表示数始终接近电源电压，说明电压表的两个接线柱能与电源两极连通，因此故障为定值电阻断路；
（3）由图乙的I-1/R图像可知，I与1/R成正比，即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）更换50Ω的定值电阻后，根据串联分压，要保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器需要接入更大的阻值，若滑动变阻器的最大阻值太小，就无法将定值电阻两端电压调到原来的数值。
【答案】
1. 如图所示；2. 定值电阻断路；3. 通过导体的电流与导体的电阻成反比；4. 滑动变阻器的最大阻值太小
【知识点】
探究电流与电阻的关系、电路故障分析、串联分压原理
【点评】
本题是探究电流与电阻关系的经典实验题，综合考查了实物电路连接、电路故障判断、实验结论推导及实验器材的分析，需学生掌握串联电路规律和实验探究的基本方法，是初中电学的重点题型。
【难度系数】
0.5