19(8分)小明用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。其中电源为可调节电压的学生电源，滑动变阻器的规格为“10 Ω 1 A”，还配有阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
（2）小明将5 Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是
（3）排除故障后，小明依次完成实验，记录部分数据如表。
① 由1、2、3次实验数据可得出的初步结论是
② 第4次实验时，小明用15 Ω的定值电阻替代20 Ω的定值电阻后，直接读出电流表的示数如图乙所示。由此可知：实验中电源电压为
③ 继续完成第5次实验，小明将图甲滑动变阻器的滑片移至最右端时，依然无法达到实验要求。仔细分析后，小明发现只需将电源电压减小
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
（2）小明将5 Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是
电阻 R 断路(或电流表短路)
。（3）排除故障后，小明依次完成实验，记录部分数据如表。
① 由1、2、3次实验数据可得出的初步结论是
电压一定时，电流与电阻成反比
。② 第4次实验时，小明用15 Ω的定值电阻替代20 Ω的定值电阻后，直接读出电流表的示数如图乙所示。由此可知：实验中电源电压为
3
V。为得到正确数据，小明应将滑动变阻器的滑片调至第3次实验时滑片位置的左
（左/右）侧。③ 继续完成第5次实验，小明将图甲滑动变阻器的滑片移至最右端时，依然无法达到实验要求。仔细分析后，小明发现只需将电源电压减小
0.2
V即可。答案：
19.（1）
（2）电阻$R$断路（或电流表短路）
（3）① 电压一定时，电流与电阻成反比 ② 3 左 ③ 0.2
【解析】（3）③ 由题可知，电压表的示数控制为2 V不变，由串联电路中电压的分配与电阻成正比可知，当$R$增大为25 Ω时，$R$两端的电压增大，所以滑动变阻器接入电路的阻值也应增大，其最大值为$R_{\mathrm{滑max}}=10\ \Omega$，当$R$两端的电压控制为2 V时，设此时滑动变阻器两端的电压为$U_\mathrm{滑}$，根据串联电路电压的分配与电阻成正比可得$\frac{U_\mathrm{滑}}{U_R}=\frac{R_{\mathrm{滑max}}}{R}$，即$\frac{U_\mathrm{滑}}{2\ \mathrm{V}}=\frac{10\ \Omega}{25\ \Omega}$，解得$U_\mathrm{滑}=0.8\ \mathrm{V}$，电源电压$U'=U_R+U_\mathrm{滑}=2\ \mathrm{V}+0.8\ \mathrm{V}=2.8\ \mathrm{V}$，则电源电压的减小量$\Delta U=U-U'=3\ \mathrm{V}-2.8\ \mathrm{V}=0.2\ \mathrm{V}$。
19.（1）
（2）电阻$R$断路（或电流表短路）（3）① 电压一定时，电流与电阻成反比 ② 3 左 ③ 0.2
【解析】（3）③ 由题可知，电压表的示数控制为2 V不变，由串联电路中电压的分配与电阻成正比可知，当$R$增大为25 Ω时，$R$两端的电压增大，所以滑动变阻器接入电路的阻值也应增大，其最大值为$R_{\mathrm{滑max}}=10\ \Omega$，当$R$两端的电压控制为2 V时，设此时滑动变阻器两端的电压为$U_\mathrm{滑}$，根据串联电路电压的分配与电阻成正比可得$\frac{U_\mathrm{滑}}{U_R}=\frac{R_{\mathrm{滑max}}}{R}$，即$\frac{U_\mathrm{滑}}{2\ \mathrm{V}}=\frac{10\ \Omega}{25\ \Omega}$，解得$U_\mathrm{滑}=0.8\ \mathrm{V}$，电源电压$U'=U_R+U_\mathrm{滑}=2\ \mathrm{V}+0.8\ \mathrm{V}=2.8\ \mathrm{V}$，则电源电压的减小量$\Delta U=U-U'=3\ \mathrm{V}-2.8\ \mathrm{V}=0.2\ \mathrm{V}$。
解析：
【分析】
本题是探究“电流与电阻的关系”的电学实验题，解题思路如下：
1. 补全电路：需将电压表并联在定值电阻两端，根据实验控制电阻两端电压为2V，选择0~3V量程连接到定值电阻右端。
2. 电路故障分析：电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，据此判断故障。
3. 实验结论与计算：①利用控制变量法，分析电流与电阻的关系得出结论；②结合欧姆定律和串联电压规律计算电源电压，分析滑动变阻器滑片调节方向；③根据串联分压规律计算电源电压需减小的数值。
【解析】
（1）电压表应并联在定值电阻R两端，因实验中控制电阻两端电压为2V，故电压表选用0~3V量程，将电压表的“3”接线柱与定值电阻R的右端接线柱连接，补全电路。
（2）电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源两极连通，因此故障可能是定值电阻R断路（或电流表短路）。
（3）①由1、2、3次实验数据，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，可得结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
②第4次实验中，电流表示数为0.2A，定值电阻为15Ω，定值电阻两端电压U_R=IR=0.2A×15Ω=3V，即电源电压为3V；第3次实验时滑动变阻器两端电压U滑=3V-2V=1V，电流0.2A，滑动变阻器接入阻值R滑=U滑/I=5Ω；换用15Ω电阻后，需保持定值电阻两端电压2V，此时总电阻R总=3V/(2V/15Ω)=22.5Ω，滑动变阻器需接入阻值7.5Ω，比之前大，结合滑动变阻器接线，应将滑片调至第3次实验时滑片位置的左侧。
③当用25Ω定值电阻时，滑动变阻器最大阻值10Ω，根据串联分压U滑/U_R=R滑/R，得U滑=0.8V，此时电源电压U'=2V+0.8V=2.8V，原电源电压3V，故需减小的电压ΔU=0.2V。
【答案】
（1） （2）电阻R断路（或电流表短路） （3）①电压一定时，电流与电阻成反比 ②3；左 ③0.2
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为电学实验综合题，考查电路连接、故障判断、实验结论推导及欧姆定律应用，需熟练运用控制变量法和串联电路规律，是中考电学实验典型题型。
【难度系数】
0.5
本题是探究“电流与电阻的关系”的电学实验题，解题思路如下：
1. 补全电路：需将电压表并联在定值电阻两端，根据实验控制电阻两端电压为2V，选择0~3V量程连接到定值电阻右端。
2. 电路故障分析：电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，据此判断故障。
3. 实验结论与计算：①利用控制变量法，分析电流与电阻的关系得出结论；②结合欧姆定律和串联电压规律计算电源电压，分析滑动变阻器滑片调节方向；③根据串联分压规律计算电源电压需减小的数值。
【解析】
（1）电压表应并联在定值电阻R两端，因实验中控制电阻两端电压为2V，故电压表选用0~3V量程，将电压表的“3”接线柱与定值电阻R的右端接线柱连接，补全电路。
（2）电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源两极连通，因此故障可能是定值电阻R断路（或电流表短路）。
（3）①由1、2、3次实验数据，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，可得结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
②第4次实验中，电流表示数为0.2A，定值电阻为15Ω，定值电阻两端电压U_R=IR=0.2A×15Ω=3V，即电源电压为3V；第3次实验时滑动变阻器两端电压U滑=3V-2V=1V，电流0.2A，滑动变阻器接入阻值R滑=U滑/I=5Ω；换用15Ω电阻后，需保持定值电阻两端电压2V，此时总电阻R总=3V/(2V/15Ω)=22.5Ω，滑动变阻器需接入阻值7.5Ω，比之前大，结合滑动变阻器接线，应将滑片调至第3次实验时滑片位置的左侧。
③当用25Ω定值电阻时，滑动变阻器最大阻值10Ω，根据串联分压U滑/U_R=R滑/R，得U滑=0.8V，此时电源电压U'=2V+0.8V=2.8V，原电源电压3V，故需减小的电压ΔU=0.2V。
【答案】
（1）
（2）电阻R断路（或电流表短路） （3）①电压一定时，电流与电阻成反比 ②3；左 ③0.2【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为电学实验综合题，考查电路连接、故障判断、实验结论推导及欧姆定律应用，需熟练运用控制变量法和串联电路规律，是中考电学实验典型题型。
【难度系数】
0.5