1. 在“探究电流与电压的关系”实验中，小幸同学设计图甲所示的电路。(已知电源电压为3 V)

(1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移至图甲中所示的(选填“a”或“b”)端,电压表应选择(选填“0~3 V”或“0~15 V”)的量程。
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P发现两电表均无示数;直至移动滑片P到图甲中M点时,两电表均有明显示数,小幸立即断开开关,查找原因。出现以上现象的原因可能是(选填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器M点右侧附近有开路
C.滑动变阻器M点左侧附近有开路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5 V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为A;多次测量,记录实验数据如下表。

(4)(数据分析)实验过程中第次实验数据出现了错误,原因可能是。
(5)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成。
(6)(图像分析)为了使实验结果具有普遍性,同桌的小明又分别用两个阻值未知的电阻$R_1$和$R_2$进行实验,得到两个电阻的I-U图像,如图丙所示,可知$R_1$(选填“＞”“＜”或“=”)$R_2$。

1.(1)b;0～3 V (2)B (3)0.1 (4)3;电流表选用小量程按大量程读数 (5)正比 (6)＜

【分析】
本题围绕“探究电流与电压的关系”实验展开，需结合滑动变阻器使用规则、电路故障分析、电流表读数、欧姆定律及实验结论等知识点解题：
1. 开关闭合前滑动变阻器需调至最大阻值处，避免电流过大；电源电压3V，电压表量程选择需不超过电源电压且适配实验需求。
2. 两电表无示数说明电路断路，移动滑片到M点才有示数，说明断路位置在M点右侧，据此判断故障原因。
3. 电流表读数需先确定量程和分度值，结合图乙读取示数。
4. 电阻一定时，电流与电压成正比（即U/I为定值），据此判断错误数据并分析原因。
5. 直接应用实验核心结论：电阻一定时，电流与电压成正比。
6. I-U图像中，斜率反映电阻大小，斜率越大电阻越小，比较R₁和R₂的斜率得出电阻关系。
【解析】
(1) 开关闭合前，滑动变阻器应调至最大阻值处，图甲中滑片P在b端时接入电阻最大，故移至b端；电源电压为3V，实验中定值电阻两端电压不超过3V，因此电压表选0～3V量程。
(2) 闭合开关两电表均无示数，说明电路存在断路；移动滑片至M点时两电表有示数，说明断路位置在滑动变阻器M点右侧附近，故选B。
(3) 电流表选用0～0.6A小量程，分度值为0.02A，指针示数为0.1A。
(4) 根据欧姆定律I=U/R，电阻一定时U/I应为定值。计算各次数据：第1次U/I=0.5V/0.1A=5Ω，第2次1.0V/0.2A=5Ω，第3次数据不符合该规律，为错误数据；原因是电流表选用小量程却按大量程读数，导致电流记录错误。
(5) 实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6) I-U图像中，斜率k=I/U=1/R，斜率越大电阻越小。由图丙可知，R₁的斜率大于R₂，故R₁＜R₂。
【答案】
(1)b；0～3V (2)B (3)0.1 (4)3；电流表选用小量程按大量程读数 (5)正比 (6)＜
【知识点】
探究电流与电压的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学实验综合题，涵盖滑动变阻器操作、电路故障分析、电表读数、实验数据处理及欧姆定律应用，需熟练掌握实验原理和操作规范，是中考常考题型。
【难度系数】
0.5

2.[咸阳模拟] 小明用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器最大阻值为 30 Ω，阻值为 5 Ω、10 Ω 和 20 Ω 的定值电阻各一个。

(1)闭合开关后，发现电压表有示数，电流表指针指向零刻度线，已知电阻均完好。电路可能存在的故障是。
(2)排除故障后，将 5 Ω 的定值电阻接入电路，并调节滑动变阻器滑片，读出电压表示数，对应的电流表示数如图乙所示，为 A。
(3)完成上述实验后，小明断开开关，将定值电阻换成 10 Ω，再闭合开关，应向（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片使电压表示数变为 V。
(4)(实验改进)当小明将定值电阻换成 20 Ω 后继续实验，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数与之前相同。以下操作可以顺利完成本次实验的是（选填序号）。
A.将 5 Ω 的定值电阻串联接入电路中
B.去掉一节干电池
C.将控制的电压值变为 1 V，重新实验
D.换用一个最大阻值为 20 Ω 的滑动变阻器
(5)(科学推理)完成以上三次实验后，小明利用所测数据在图丙的坐标系中描了三个点，但根据这三个点无法准确且直观地反映出电流与电阻的反比关系。请帮助小明想出一种解决问题的方法：（合理即可）。

2.(1)电流表短路 (2)0.3 (3)右;1.5 (4)B 【点拨】(4)根据串联分压可知$\frac{U_\mathrm{V}}{U_\mathrm{滑}}=\frac{R}{R_\mathrm{滑}}$，为了能完成这次实验，有$\frac{1.5\ \mathrm{V}}{4.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{R_\mathrm{滑}}$，即$R_\mathrm{滑}=40\ \Omega＞30\ \Omega$，电路中需串联一个10 Ω的定值电阻，故AD不符合题意；根据串联分压可知$\frac{U_\mathrm{V}}{U_\mathrm{滑}}=\frac{R}{R_\mathrm{滑}}$，为了能完成这次实验，$\frac{1.5\ \mathrm{V}}{U_\mathrm{max}-1.5\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{30\ \Omega}$，解得$U_\mathrm{max}=3.75\ \mathrm{V}$，即电源电压最大值为3.75 V，去掉一节干电池，电源电压为3 V，故B符合题意；根据串联分压可知$\frac{U_\mathrm{V}}{U_\mathrm{滑}}=\frac{R}{R_\mathrm{滑}}$，为了能完成这次实验，$\frac{U_\mathrm{min}}{4.5\ \mathrm{V}-U_\mathrm{min}}=\frac{20\ \Omega}{30\ \Omega}$，$U_\mathrm{min}=1.8\ \mathrm{V}$，即定值电阻两端电压最小值为1.8 V，故C项将控制的电压值变为1 V无法完成实验；故选B。(5)根据$I=\frac{U}{R}=U·\frac{1}{R}$可知，电压不变时，电流$I$与电阻的倒数$\frac{1}{R}$成正比，故将横坐标$R$变为$\frac{1}{R}$，从而直观判断出$I$与$R$的关系。

【分析】
本题围绕探究电流与电阻的关系实验展开，需结合电路故障分析、电流表读数、控制变量法、串联分压规律、实验图像优化等知识逐步解题：
(1) 故障分析：电压表有示数说明电压表与电源连通，电流表无示数且电阻完好，说明电流表短路（电流无法通过电流表，电压表串联测电源电压）；
(2) 电流表读数：先确定量程和分度值，再读取指针对应示数；
(3) 实验操作：探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变，换大电阻后其分压变大，需增大滑动变阻器阻值减小分压，使定值电阻电压回到控制值；
(4) 实验改进：根据串联分压计算所需滑动变阻器阻值，结合电源电压、滑动变阻器规格分析选项；
(5) 图像优化：电流与电阻成反比，转换为电流与电阻倒数的关系，图像更直观反映反比规律。
【解析】
(1) 闭合开关，电压表有示数说明电压表与电源通路，电流表无示数且电阻完好，说明电路故障为电流表短路（电流无法通过电流表，导致电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，故有示数）；
(2) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A位置，因此电流表示数为0.3A；
(3) 探究电流与电阻关系时，需控制定值电阻两端电压不变。5Ω电阻两端电压：$U=IR=0.3A×5Ω=1.5V$。换成10Ω电阻后，定值电阻分压变大，需增大滑动变阻器接入电阻（甲图中滑动变阻器接左下和右上，滑片向右移时接入电阻变大），使滑动变阻器分压增大，定值电阻分压减小至1.5V，故滑片向右调节，电压表示数为1.5V；
(4) 当换20Ω电阻时，若控制电压为1.5V，根据串联分压：$\frac{U_V}{U_滑}=\frac{R}{R_滑}$，即$\frac{1.5V}{4.5V-1.5V}=\frac{20Ω}{R_滑}$，解得$R_滑=40Ω＞30Ω$，现有滑动变阻器不足。分析选项：
A. 串联5Ω定值电阻，总电阻更大，需更大滑动变阻器阻值，不可行；
B. 去掉一节干电池，电源电压变为3V，此时$\frac{1.5V}{3V-1.5V}=\frac{20Ω}{R_滑}$，解得$R_滑=20Ω＜30Ω$，可行；
C. 控制电压为1V，需$R_滑=\frac{4.5V-1V}{1V}×20Ω=70Ω＞30Ω$，不可行；
D. 换用20Ω滑动变阻器，阻值更小，更不足，不可行；故选B；
(5) 由$I=\frac{U}{R}=U·\frac{1}{R}$可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数$\frac{1}{R}$成正比，因此将横坐标R改为$\frac{1}{R}$，图像为过原点的直线，可直观反映电流与电阻的反比关系。
【答案】
(1) 电流表短路 (2) 0.3 (3) 右；1.5 (4) B (5) 将横坐标R改为$\frac{1}{R}$
【知识点】
欧姆定律；电流与电阻的关系；滑动变阻器的使用
【点评】
本题是探究电流与电阻关系的综合实验题，考查电路故障分析、电流表读数、控制变量法应用、串联分压规律、实验改进与图像分析，需熟练掌握实验原理和操作要点，综合性较强。
【难度系数】
0.4

3. [扬州中考] 用电压表和电流表测量定值电阻R的阻值。
（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）正确连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数始终为零、电流表示数有变化，则故障是（写出一种情况）。
（3）(真实情境) 排除故障，闭合开关前，小明观察到电流表示数为0.04 A，由于没有螺丝刀，无法调零。继续实验，电流表示数为0.28 A时，电压表示数如图乙所示，读数为V，电阻R的阻值为Ω。多次测量后，为了画出通过电阻R的电流随它两端电压变化的图像，应注意什么？。
（4）(科学论证) 小明画出了如图丙所示的图像，发现图线与纵轴交点的纵坐标为0.04 A，此数值恰与电流表未调零时的示数相同，他认为这是一种巧合。他的观点是否正确？，请说明理由：。

3.(1) (2)电阻R短路 (3)2.4;10;尽可能让更多的点落在直线上 (4)不正确;设没有调零时电流表示数为$I_0$，电流表在电路中的读数为$I_\mathrm{读}$，则电阻$R$的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{U_R}{I_\mathrm{读}-I_0}$，解得$I_0=I_\mathrm{读}-\frac{U_R}{R}=I_\mathrm{读}-I_R$，由公式可知$I_0$始终等于电流表的示数减去通过$R$的电流，所以并不是巧合

【分析】
本题是伏安法测电阻的综合题，解题思路如下：
1. 第(1)问：连接电路时，电压表需并联在定值电阻两端，根据电源电压选择电压表量程，完成导线连接；
2. 第(2)问：电流表有变化说明电路通路，电压表示数为零说明电压表并联部分短路，据此判断故障；
3. 第(3)问：先读取电压表示数，结合电流表未调零的初始示数计算通过电阻的实际电流，利用欧姆定律求电阻；绘制I-U图像时，需保证数据点的分布符合规律；
4. 第(4)问：分析电流表未调零时电流读数与实际电流的关系，推导I-U图像的截距，判断观点是否正确。
【解析】
(1) 电压表应并联在定值电阻R两端，电源为两节干电池，总电压3V，故电压表选0~3V量程，将电压表的“-”接线柱接R左端，“3”接线柱接R右端，完成电路连接（连接图见参考答案）。
(2) 闭合开关后电流表示数有变化，说明电路是通路；电压表示数始终为零，说明电压表并联部分短路，即故障为电阻R短路。
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，示数为2.4V；电流表初始示数为0.04A，故通过R的实际电流$I=0.28A - 0.04A=0.24A$；根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.24A}=10Ω$；画I-U图像时，应尽可能让更多的点落在直线上，偏离直线的点均匀分布在直线两侧。
(4) 观点不正确。理由：设电流表未调零时的示数为$I_0$，电流表读数为$I_\mathrm{读}$，电阻R两端电压为$U$，通过R的实际电流为$I_\mathrm{实}$，则$I_\mathrm{实}=I_\mathrm{读}-I_0$，由欧姆定律$U=I_\mathrm{实}R=(I_\mathrm{读}-I_0)R$，整理得$I_\mathrm{读}=\frac{1}{R}U + I_0$，因此$I_\mathrm{读}-U$图像的纵轴截距为$I_0$，与R的阻值无关，所以该现象不是巧合。
【答案】
(1) (2)电阻R短路 (3)2.4；10；尽可能让更多的点落在直线上 (4)不正确；设没有调零时电流表示数为$I_0$，电流表在电路中的读数为$I_\mathrm{读}$，则电阻$R$的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{U_R}{I_\mathrm{读}-I_0}$，解得$I_0=I_\mathrm{读}-\frac{U_R}{R}=I_\mathrm{读}-I_R$，由公式可知$I_0$始终等于电流表的示数减去通过$R$的电流，所以并不是巧合
【知识点】
伏安法测电阻、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题综合考查伏安法测电阻的实验操作、故障分析、数据处理及图像分析，需注意电流表未调零对实验数据的影响，是电学实验的典型题型，注重对实验原理和细节的考查。
【难度系数】
0.6