1. 科学小组的同学探究电流与电压和电阻的关系：
(一)小明探究“电阻一定时电流与电压的关系”，实验器材为：3节干电池(每节电池的电压恒为1.5 V)、开关S、定值电阻$ R_0 $、电流表、电压表、滑动变阻器$ R_x $、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：电流表、电压表均使用大测量范围(测量时再选择合适的测量范围)，电压表测量$ R_0 $的电压。

表1：

表2：
|实验序号|①|②|③|④|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|R/Ω|5|10|15|20|
|I/A|0.6|0.3|0.2|0.15|
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至(填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关S，发现电流表无示数、电压表有示数，则电路故障可能是。
A. $ R_0 $处发生短路
B. $ R_0 $处发生断路
C. $ R_x $处发生短路
D. $ R_x $处发生断路
(4)排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组数据。进行实验④时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表1内。
(5)分析实验数据，可得探究结论：。
(二)小华利用如图甲所示的电路，附加数个阻值不同的定值电阻，探究“电压一定时电流与电阻的关系”，测得实验数据如表2所示。
(6)小华完成实验①后，进行实验②，具体操作为：首先，断开开关S，将定值电阻由5 Ω换成10 Ω；接着，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P时，眼睛应观察表直至其示数为。
(7)分析实验数据，可得探究结论：。

(2)B (3)B (4)4 0.8 (5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (6)电压 3 V (7)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
解析:(一)(1)将电流表和定值电阻串联在电路中,电压表和定值电阻并联,电流表、电压表均使用大测量范围。(2)为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至电阻最大处,即B端。(3)闭合开关S,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,可能与电压表并联的$ R_0 $发生断路,故选B。(4)由图乙可知,电压表的测量范围是0~15 V,分度值是0.5 V,电压表的示数是4 V,电流表的测量范围是0~3 A,分度值是0.1 A,电流表的示数是0.8 A。(5)由表1中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(二)(6)探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由表2可知,I和R的乘积始终等于3 V,即定值电阻两端的电压始终保持3 V,将定值电阻由5 Ω换成10 Ω,接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察电压表的示数直到电压表的示数是3 V。(7)由表2中数据可知电流与电阻之积(电压)为一定值,故根据已测数据可得探究结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

2. ★★ 如图所示，在利用该图探究“电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值，这个操作的目的是。在此实验过程中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的；如果利用该图探究“电压一定时电流与电阻的关系”，滑动变阻器的作用是。

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2. 保护电路 电压 保持定值电阻两端电压不变
解析:为保护电路,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值处。探究“电阻一定时电流与电压的关系”实验,为得出普遍性的规律,要改变电压多次测量,则在实验过程中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。在利用该图探究“电压一定时电流与电阻的关系”时,要控制电阻两端的电压不变,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。