1 [2024安徽中考,中]图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3 V,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1.5 A”。

(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。

分析表中的数据,可以初步得出结论:在误差允许范围内,电阻一定时,。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为Ω(保留两位小数)。

1.(1)
(2)电流表断路(合理即可)
(3)电流与电压成正比
(4)3.94
解析：(1)滑动变阻器采用“一上一下”的接线方式连入电路,图甲中滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故用导线连接滑动变阻器的右下接线柱与电流表,根据表格数据可知电流表选用0~0.6 A的测量范围。(2)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流。闭合开关,电流表无示数,说明电路中出现断路或电流表短路,又因为电压表无示数,则说明电压表与电源两极间的电路存在断路;由图丙可知,电压表测量定值电阻和电流表两端的总电压,电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数,说明电压表与电源两极连通,则故障可能是电流表断路。(3)由表中数据可知,在误差允许范围内,电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,电流就增大为原来的几倍,即电流与电压成正比。(4)由表中数据及公式 $R=\frac{U}{I}$ 可得,6次测量的阻值分别为 $R_1=3.75\ \Omega$、$R_2=4.00\ \Omega$、$R_3 \approx 3.91\ \Omega$、$R_4=4.00\ \Omega$、$R_5 \approx 3.95\ \Omega$、$R_6=4.00\ \Omega$,则定值电阻R的阻值为 $R=\frac{R_1+R_2+R_3+R_4+R_5+R_6}{6} = \frac{3.75\ \Omega+4.00\ \Omega+3.91\ \Omega+4.00\ \Omega+3.95\ \Omega+4.00\ \Omega}{6} \approx 3.94\ \Omega$。

【分析】
1. 第(1)问：探究电流与电压关系的实验，滑动变阻器需采用“一上一下”接线，电流表量程根据实验数据中电流不超过0.6A，选0~0.6A量程，需将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的“0.6”接线柱连接，完成实物电路。
2. 第(2)问：电流表无示数说明电路断路，电压表无示数说明电压表两端未与电源连通；将电压表改接后有示数，说明电压表与电源连通，故故障为电流表断路。
3. 第(3)问：分析实验数据，电阻一定时，电压增大几倍，电流也增大几倍，据此总结实验结论。
4. 第(4)问：利用欧姆定律R=U/I计算每次实验的电阻，再求平均值得到定值电阻的阻值。
【解析】
(1) 滑动变阻器采用“一上一下”接线，实验中电流不超过0.6A，电流表选0~0.6A量程，连接滑动变阻器右下接线柱与电流表的“0.6”接线柱，完成电路连接。
(2) 电流表无示数，说明电路发生断路；电压表初始无示数，说明电压表未与电源连通；将电压表改接后有示数，说明电压表能连通电源，因此故障为电流表断路。
(3) 由实验数据可知，电阻一定时，电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值近似为定值，故结论为：电阻一定时，电流与电压成正比。
(4) 根据欧姆定律R=U/I，分别计算6次实验的电阻：R₁=1.5V/0.4A=3.75Ω，R₂=2.0V/0.5A=4.00Ω，R₃=2.5V/0.64A≈3.91Ω，R₄=3.0V/0.75A=4.00Ω，R₅=3.5V/0.88A≈3.95Ω，R₆=4.0V/1.0A=4.00Ω；平均值R=(3.75Ω+4.00Ω+3.91Ω+4.00Ω+3.95Ω+4.00Ω)/6≈3.94Ω。
【答案】
(1)
(2) 电流表断路
(3) 电流与电压成正比
(4) 3.94
【知识点】
探究电流与电压的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为中考电学实验综合题，考查了实物电路连接、电路故障判断、实验结论总结及电阻计算，需学生掌握电学实验的基本操作和分析方法，难度适中，是中考常见的考查题型。
【难度系数】
0.6

2[2025广西中考,中]用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为9 V,滑动变阻器最大阻值为20 Ω,四个定值电阻的阻值分别为16 Ω、20 Ω、40 Ω和80 Ω。
(1)在连接电路前,开关应处于状态,滑动变阻器的滑片置于(填“A”或“B”)端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路故障的原因可能是电流表(填“短路”或“断路”)。

(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为A。

分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成。
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8 Ω的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并说明理由。答:(填“可行”或“不可行”),理由:。

2.(1)断开 B
(2)短路
(3)0.10 反比
(4)可行 换用电流表大量程即可完成实验
【解析】(1)为保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态,并且滑动变阻器滑片应置于接入电路的阻值最大处,即滑片应置于B端;(2)由图甲知,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,则故障为电流表短路或定值电阻断路,由题知电流表发生故障,则故障为电流表短路;(3)由图乙可知,电流表选用0~0.6 A的测量范围,分度值为0.02 A,示数为0.10 A,分析表格数据可知,导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;(4)由表格数据知,控制定值电阻两端电压为 $U=16\ \Omega × 0.50\ \mathrm{A} = 20\ \Omega × 0.40\ \mathrm{A} = 40\ \Omega × 0.20\ \mathrm{A} = 80\ \Omega × 0.10\ \mathrm{A} = 8\ \mathrm{V}$,当定值电阻阻值为8 Ω时,电路电流为 $I'=\frac{U}{R'}=\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$,滑动变阻器连入电路的阻值 $R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{源}}-U}{I'}=\frac{9\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=1\ \Omega ＜ 20\ \Omega$,则可行,换用电流表大量程即可完成实验。

【分析】
解决本题需掌握电路连接的安全规则、电路故障判断方法、电流表读数技巧、欧姆定律应用及“探究电流与电阻的关系”实验的核心要点：
(1) 连接电路前，为保护电路，开关需断开，滑动变阻器滑片要置于接入阻值最大处，结合滑动变阻器接法确定端点；
(2) 根据电流表、电压表的示数情况，结合故障类型分析电流表的故障；
(3) 电流表读数需先确定量程和分度值，再根据实验数据总结电流与电阻的关系；
(4) 先计算实验控制的定值电阻两端电压，再分析8Ω电阻实验时的电流和滑动变阻器所需阻值，判断可行性并说明理由。
【解析】
(1) 连接电路时，为避免短路损坏元件，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片需移到接入电路阻值最大的位置，由图甲可知，滑片置于B端时接入电阻最大，故答案为断开、B。
(2) 电流表无示数说明电路无电流，电压表有示数说明电压表与电源连通；若电流表短路，电流表相当于导线，无示数，电压表仍能正常工作，符合题意，故故障为电流表短路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.1A处，读数为0.10A；分析表格数据，定值电阻两端电压不变，电阻增大时电流减小，因此导体两端电压一定时，电流与电阻成反比。
(4) 由前3组数据可得，控制的定值电阻两端电压U=IR=16Ω×0.5A=8V；当用8Ω电阻时，电路电流I'=U/R'=8V/8Ω=1A，此时滑动变阻器需要的阻值R滑=(U源-U)/I'=(9V-8V)/1A=1Ω，小于滑动变阻器最大阻值20Ω，电路可正常工作，仅电流超过0.6A，需换用电流表大量程，故可行。
【答案】
(1) 断开；B
(2) 短路
(3) 0.10；反比
(4) 可行；换用电流表大量程即可完成实验
【知识点】
电路故障判断；欧姆定律；电流与电阻的关系
【点评】
本题为中考中等难度实验题，围绕“探究电流与电阻的关系”实验展开，考查电路基本操作、故障分析、电表读数、欧姆定律应用等核心知识点，需学生掌握实验控制变量法和电路安全要求，细节较多但整体思路清晰，是对实验基础能力的综合考查。
【难度系数】
0.7