【应用1】已知电流与电压和电阻有关，现要探究“电阻一定时，电流与电压的关系”，可供选择的器材有学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（10 Ω）、开关各一个，导线若干。
(1)请根据实验要求在虚线框内设计出实验用电路图。

(2)连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行。
(3)实验中为了确定定值电阻两端电压的取值范围，应进行的操作是闭合开关，，观察并记录。
(4)实验数据如下表所示：

①第5组数据中电流表示数如图所示，电流表示数为A。
②分析表中数据，可得出结论：。
特别提醒:(1)连接电路时开关应当断开；
(2)连接电路时将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。

(1) 电路图如所示
(2) 调零
(3) 将滑动变阻器滑片分别移至两端，用开关试触；电流表和电压表指针偏转的角度
(4) ① 0.24
② 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比

【分析】
本题是探究“电阻一定时，电流与电压的关系”的电学实验题，需结合实验原理、器材使用规则、实验操作要求解答各问题：
1. 设计电路图时，明确电路连接方式：定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端电压，开关控制整个电路，电源供电，据此画出对应电路图。
2. 连接电路前电流表有示数，说明电流表未调零，需进行调零操作。
3. 确定电压取值范围时，需试触滑动变阻器两端，观察电表偏转判断量程是否合适，从而确定电压范围。
4. 电流表读数先确定量程和分度值，再读数；分析数据时控制电阻不变，看电流与电压的比例关系得出结论。
【解析】
(1) 根据实验要求，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中测电流，电压表并联在定值电阻R两端测电压，开关控制电路通断，据此画出电路图，即如所示。
(2) 连接电路前，电流表有示数，说明电流表使用前未调零，因此应对电流表进行调零。
(3) 为确定定值电阻两端电压的取值范围，闭合开关后，应将滑动变阻器滑片分别移至阻值最大和最小两端，用开关试触，观察电流表和电压表指针偏转的角度，判断量程是否合适，从而确定电压的取值范围。
(4) ① 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.24A，故电流表示数为0.24A；② 分析表中数据，定值电阻阻值不变，导体两端电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，因此结论为：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【答案】
(1) 电路图如所示
(2) 调零
(3) 将滑动变阻器滑片分别移至两端，用开关试触；电流表和电压表指针偏转的角度
(4) ① 0.24；② 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【知识点】
探究电流与电压的关系、电流表的使用、滑动变阻器的调节
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验展开，考查实验电路图设计、器材使用、实验操作、电表读数及实验结论，侧重基础实验技能的考查，是电学实验的典型基础题。
【难度系数】
0.6

任务二 探究电流与电阻的关系
通过学习,我们已知电路中的电阻越大,通过灯泡的电流就越小,灯泡发光越暗(不计温度对灯丝电阻的影响),请回答下列问题。
问题1:猜想:若将灯泡换为定值电阻,当定值电阻两端电压不变时,通过定值电阻的电流与其阻值可能成比。
问题2:本实验所用器材与探究电流与电压关系实验所用器材是否相同?实验电路是否相同?
问题3:本实验的探究条件是保持定值电阻两端不变,滑动变阻器除了保护电路之外,还可以。
问题4:同学们根据实验数据绘制了如下图所示的图像,分析可得出的结论是。

问题1 反
问题2 相同。相同。
问题3 电压；保持定值电阻两端电压不变
问题4 保持导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比

【分析】
本题围绕“探究电流与电阻的关系”实验展开，需结合欧姆定律、控制变量法分析各问题：
1. 问题1：根据欧姆定律，当电压一定时，电流与电阻的关系可通过公式推导猜想；
2. 问题2：对比“探究电流与电压关系”和“探究电流与电阻关系”的器材与电路结构，判断是否相同；
3. 问题3：明确探究电流与电阻关系的控制变量，以及滑动变阻器在该实验中的作用；
4. 问题4：分析图像中电流与电阻的乘积为定值，结合实验条件得出结论。
【解析】
问题1：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，当定值电阻两端电压$U$不变时，电流$I$与电阻$R$的乘积为定值，因此电流与其阻值可能成反比。
问题2：两个实验所用器材均包含电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表、电压表，器材相同；电路均为串联电路，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端电压，电路相同。
问题3：探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变（控制变量）；滑动变阻器除保护电路外，还可通过调节自身阻值，保持定值电阻两端电压不变。
问题4：由图像可知，$I$与$R$的乘积为定值（如$R=5Ω$时$I=0.5A$，$IR=2.5V$；$R=10Ω$时$I=0.25A$，$IR=2.5V$），结合实验条件，结论为：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【答案】
问题1：反；问题2：相同。相同；问题3：电压；保持定值电阻两端电压不变；问题4：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【知识点】
欧姆定律、电流与电阻的关系、控制变量法
【点评】
本题是电学实验的基础题型，考查探究电流与电阻关系的核心要点，包括控制变量法的应用、滑动变阻器的作用、实验结论的推导，难度适中，需学生掌握电学实验的常规设计思路。
【难度系数】
0.6

【应用2】在“探究电流与电阻的关系”实验过程中，已知电源电压恒为4 V，小明选择了5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω五个电阻进行实验，电路图如图甲所示。

(1)请在图乙中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)连接电路时开关应，闭合开关前，如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于最（选填“左”或“右”）端。
(3)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外，还有的作用。
(4)电路连接正确后，闭合开关，发现电流表几乎没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是。
(5)实验中，当把10 Ω的电阻换成5 Ω的电阻后，应把滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住。
(6)根据实验数据，作出I-R图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成。
特别提醒：探究电压一定，电流与电阻关系时，滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变；探究电阻一定，电流与电压关系时，滑动变阻器的作用是不断改变电阻两端的电压。

1.
2. 断开 左
3. 控制R两端电压不变
4. 电阻R断路
5. 右 电压表
6. 反比

【分析】
本题围绕“探究电流与电阻的关系”实验展开，需结合电路连接规则、实验操作规范、故障判断及实验结论分析思路解答：
1. 电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，图乙中滑动变阻器接线错误，需修正；
2. 连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片置于最大阻值处；
3. 探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变，滑动变阻器承担该作用；
4. 电流表无示数、电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的电阻断路；
5. 更换小电阻后，根据串联分压规律，需调节滑动变阻器保持电阻两端电压不变，确定滑片移动方向；
6. 由I-R图像的变化规律，结合实验目的推导结论。
【解析】
(1) 图乙中滑动变阻器接了下方两个接线柱，接线错误，将接在滑动变阻器右下接线柱的导线打“×”，改接右上接线柱（正确连接如参考答案的图）；
(2) 连接电路时，为避免短路，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片需置于最大阻值处，图甲中滑动变阻器滑片在最左端时接入电阻最大，故填“左”；
(3) 探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端电压不变，因此滑动变阻器的作用是控制R两端电压不变；
(4) 电流表几乎无示数，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，故障为电阻R断路；
(5) 将10Ω电阻换成5Ω电阻后，根据串联分压，电阻两端电压变小，为保持电阻两端电压不变，需减小滑动变阻器接入的电阻，故滑片向右滑动，同时眼睛盯住电压表，使电压表示数回到预设值；
(6) 由I-R图像可知，电压一定时，电流与电阻的乘积为定值，故通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
1.
2. 断开 左
3. 控制R两端电压不变
4. 电阻R断路
5. 右 电压表
6. 反比
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的作用、电路故障分析
【点评】
本题是电学核心实验题，涵盖电路连接、实验操作、故障分析及结论推导，需掌握控制变量法和串联电路规律，是初中电学的重点考查内容。
【难度系数】
0.5