5. [2026·北京海淀区期末]小荣同学在探究“电流跟电阻的关系”实验中，利用如图所示的实验器材进行实验，其中电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器的最大阻值为10 Ω。
(1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处。

(2)小荣的主要实验步骤如下，请你将其补充完整：
①调节电阻箱R的阻值为5 Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3 V，读取电流表的示数I，并将R、I记录在表格中；
②断开开关S，调节电阻箱R的阻值为10 Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P向B端滑动，使电压表的示数U仍为V，读取电流表的示数I，并将R、I记录在表格中；
③改变（填“电阻箱”或“滑动变阻器”）的阻值，仿照步骤②再进行四次实验，并将相应的R、I记录在表格中。
(3)为完成实验且保证电路安全，电阻箱允许调节的最大阻值是Ω。
(4)请你画出实验表格。

5. 【解】(2)②3 ③电阻箱 (3)20
(4)如表所示。
|实验次数|1|2|3|4|5|6|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|$R/\Omega$| | | | | | |
|$I/\mathrm{A}$| | | | | | |

【分析】
探究电流跟电阻的关系时，需遵循控制变量法，保持电阻两端的电压不变，这是实验的核心原则。解题时围绕“控制电阻两端电压恒定”分析实验步骤，结合串联电路的电压规律和欧姆定律计算电阻箱的最大阻值，明确实验中改变的变量为电阻箱的阻值，滑动变阻器用于调节电压以满足实验要求。
【解析】
(2)②探究电流与电阻的关系时，必须控制电阻两端电压不变，步骤①中电阻两端电压为3V，因此步骤②中更换电阻后，需调节滑动变阻器使电压表示数仍为3V；③实验目的是探究电流与电阻的关系，需改变电阻箱的阻值进行多次实验，因此应改变电阻箱的阻值。
(3)电源电压恒为4.5V，当电阻箱两端电压为3V时，滑动变阻器两端电压：$U_{滑}=U - U_{R}=4.5V - 3V=1.5V$。串联电路中电压与电阻成正比，即$\frac{U_{R}}{U_{滑}}=\frac{R}{R_{滑}}$，代入数据得$\frac{3V}{1.5V}=\frac{R}{10Ω}$，解得$R=20Ω$，即电阻箱允许调节的最大阻值为20Ω。
(4)实验需记录6次实验的电阻$R$和对应的电流$I$，实验表格如下：
|实验次数|1|2|3|4|5|6|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|$R/\Omega$| | | | | | |
|$I/\mathrm{A}$| | | | | | |
【答案】
(2)②3；③电阻箱；(3)20；(4)表格如上。
【知识点】
探究电流与电阻的关系、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】
本题考查电学实验中探究电流与电阻的关系，重点考查控制变量法的应用、串联分压规律及欧姆定律的计算，是电学实验的基础题型，需明确实验的核心要求。
【难度系数】
0.5

6. （新考法 图像分析法）将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同的电路中，测出各电阻两端的电压U和通过的电流I，把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息可知：
(1)b的电阻（填“＞”“=”或“＜”）a的电阻。
(2)若将a和c串联在电路中，通过a的电流（填“＞”“=”或“＜”）通过c的电流。
(3)若将a和c并联在电路中，通过a的电流（填“＞”“=”或“＜”）通过c的电流。
(4)若b是阻值为R的粗细均匀的电阻丝，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍，则它的电阻（填“＞”“=”或“＜”）2R。

6. (1)＜ (2)= (3)＜ (4)＞ 【点拨】(1)由图可知,电压相同时,通过电阻a的电流比通过电阻b的电流小,因此$R_b＜R_a$。(2)根据串联电路电流规律可知,将a和c串联在电路中,通过a的电流等于通过c的电流。(3)由并联电路电压规律可知,将a和c并联在电路中,a、c两端的电压相等,因为$R_a＞R_c$(由图可知,电流相同时,电阻b两端的电压比电阻c两端的电压大,说明$R_b＞R_c$,又知$R_a＞R_b$),所以通过a的电流小于通过c的电流。(4)将一段电阻丝均匀拉长为原来的2倍后,长度变为原来的2倍,横截面积变小,材料不变,则电阻大于2R。

【分析】
要解决这道题，需结合欧姆定律、串并联电路的电流电压规律以及影响电阻大小的因素分析：①对于U-I图像，定值电阻的阻值可通过$R=\frac{U}{I}$计算，可利用“相同电压比电流”或“相同电流比电压”比较电阻大小；②串联电路电流处处相等，并联电路各支路电压相等；③电阻与长度、横截面积有关，材料不变时，长度越长、横截面积越小，电阻越大。
【解析】
(1) 由U-I图像可知，当a和b两端电压相同时，通过a的电流小于通过b的电流，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，电压U相同，电流I越小，电阻R越大，因此$R_a＞R_b$，故b的电阻＜a的电阻。
(2) 根据串联电路的电流规律：串联电路中各处电流相等，因此将a和c串联在电路中，通过a的电流=通过c的电流。
(3) 根据并联电路的电压规律：并联电路中各支路两端电压相等，因此a和c并联时，两端电压U相等；由U-I图像可知，电压相同时，通过a的电流小于通过c的电流，根据$I=\frac{U}{R}$，电压U相同，电流I越小，电阻R越大，故$R_a＞R_c$，因此通过a的电流＜通过c的电流。
(4) 粗细均匀的电阻丝均匀拉长为原来的2倍时，材料不变，体积V不变，长度变为原来的2倍，则横截面积变为原来的$\frac{1}{2}$；根据电阻公式$R=\rho\frac{L}{S}$，原电阻$R=\rho\frac{L}{S}$，拉长后的电阻$R'=\rho\frac{2L}{\frac{S}{2}}=4\rho\frac{L}{S}=4R$，因此它的电阻＞2R。
【答案】
(1)＜ (2)= (3)＜ (4)＞
【知识点】
欧姆定律、串并联电路规律、影响电阻的因素
【点评】
本题结合U-I图像考查电阻比较，同时涉及串并联电路规律和电阻的影响因素，需要学生从图像提取信息，灵活应用物理规律，属于基础综合题。
【难度系数】
0.6