25.「2025山东滨州中考，★★☆」小滨在“探究电流与电压的关系”时，设计了如下实验。

(1)请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整(滑片向右移动时，电流表示数变大)。
(2)闭合开关，小滨发现电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是定值电阻(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后，进行实验，当电压表示数为0.6 V时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在表中。

分析数据时，小滨发现一组数据是有问题的，可能是读数时出现了错误，它是第(填数据序号)组。
(4)剔除错误数据进一步分析，小滨得出如下结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成。
(5)将定值电阻分别换成小灯泡和发光二极管，移动滑动变阻器继续进行实验：
①通过实验，记录通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，绘制成图丙所示的图像，分析图像，发现通过小灯泡的电流与电压关系不符合(4)得出的结论，其原因是灯泡的电阻随变化而改变；
②测量小灯泡和发光二极管在不同电压下的电功率，通过观察亮度和电功率数值发现，在亮度相同的情况下，发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率，分析其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能，从节能角度来看，在照明亮度相当的情况下，我们应选用(选填“小灯泡”或“发光二极管”)作为照明灯具。
(6)小滨整理器材时发现一只铭牌模糊的滑动变阻器，在不使用电压表的情况下，测出了该滑动变阻器的最大电阻值，电路设计如图丁所示，电源电压未知且恒定不变，$R_0$为已知阻值的定值电阻。请把以下测量步骤补充完整：
①闭合开关S，当滑片P处于最左端时，电流表示数为$I_1$；
②闭合开关S，当时，电流表示数为$I_2$；
③则滑动变阻器的最大阻值为(用$R_0$、$I_1$、$I_2$表示)。

25.答案 (1)如图所示 (2)断路 (3)0.06 4 (4)正比
(5)①温度 ②发光二极管 (6)②滑片P处于最右端
③$\frac{I_1-I_2}{I_2}R_0$

解析 (1)将滑片向右移动时电流表示数变大,滑动变阻器应接右下方接线柱,此时滑动变阻器接入电路的电阻变小。(2)闭合开关,电流表没有示数,说明电路可能发生断路,电压表接在定值电阻两端,示数接近电源电压,说明可能是定值电阻发生断路。(3)由图乙可知,电流表的示数为0.06 A,即通过定值电阻的电流为0.06 A;由表格数据可知,第1、2、3、5组数据的电压与电流的比值为10 Ω,第4组数据的电压与电流的比值为50 Ω;据此分析只有根据第4组数据算出来的电阻阻值不同,因此可知第4组数据有误,读数时将电压表示数读错了。(4)分析表格数据可知,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(5)①通过小灯泡的电流与电压关系不符合(4)得出的结论,其原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化;②在亮度相同的情况下,发光二极管的电功率要小于小灯泡的电功率,其原因是发光二极管工作时将电能主要转化为光能,从节能角度来看,在照明亮度相当的情况下,我们应选用发光二极管作为照明灯具。(6)①闭合开关S,当滑片P处于最左端时,电流表示数为$I_1$;②闭合开关S,当滑片P处于最右端时,电流表示数为$I_2$;③根据电源电压恒定不变可得,$I_1R_0=I_2(R_0+R_{\mathrm{max}})$,则滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{max}}=\frac{I_1-I_2}{I_2}R_0$。

【分析】
1. 第(1)问：要使滑片右移电流变大，滑动变阻器接入电阻需变小，因此需将滑动变阻器右下接线柱接入电路，完成电路连接。
2. 第(2)问：电流表无示数说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表串联在电路中，故障为定值电阻断路。
3. 第(3)问：电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，读数为0.06A；探究电流与电压关系时，定值电阻阻值不变，U/I应恒定，计算各组数据的U/I，第4组比值异常，故数据错误。
4. 第(4)问：电阻一定时，电流随电压的增大而增大，且比值恒定，因此电流与电压成正比。
5. 第(5)问：①小灯泡灯丝电阻随温度变化，导致电流与电压不成正比；②发光二极管电能更多转化为光能，更节能，适合做照明灯具。
6. 第(6)问：利用电源电压不变，滑片在最左端时只有R0，电流I1，电源电压U=I1R0；滑片在最右端时R0与滑动变阻器串联，电流I2，联立得滑动变阻器最大电阻，故步骤②为滑片在最右端。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片向右移动时电流变大，说明接入电阻变小，需将滑动变阻器右下接线柱接入电路，完成电路连接。
(2) 电流表无示数表明电路断路，电压表示数接近电源电压说明电压表两端与电源连通，故障为定值电阻断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.06A；探究电流与电压关系时，定值电阻R=U/I应恒定，计算得第1、2、3、5组R均为10Ω，第4组R为50Ω，故第4组数据错误。
(4) 由正确数据可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5) ①小灯泡灯丝电阻随温度变化，因此电流与电压不成正比；②亮度相同时，发光二极管电功率更小，更节能，故选发光二极管。
(6) 电源电压恒定，滑片在最左端时，滑动变阻器接入电阻为0，U=I1R0；滑片在最右端时，滑动变阻器接入最大电阻R滑，U=I2(R0+R滑)；联立得I1R0=I2(R0+R滑)，解得R滑=$\frac{I_1-I_2}{I_2}R_0$，故步骤②为滑片P处于最右端。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 断路
(3) 0.06；4
(4) 正比
(5) ①温度；②发光二极管
(6) ②滑片P处于最右端；③$\frac{I_1-I_2}{I_2}R_0$
【知识点】
探究电流与电压的关系、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题为中考电学综合实验题，涵盖电路连接、故障分析、数据处理、实验结论推导及特殊方法测电阻等知识点，注重考查学生的实验探究能力和知识应用能力，难度适中。
【难度系数】
0.6