5. 在“探究电流与电压关系”的实验中，同学们设计了如图(a)、(b)、(c)所示的三种电路：

（1）小红认为电路图(b)比电路图(a)好，理由是。
（2）小明认为电路图(c)比电路图(b)好，理由是。
（3）利用图(c)进行实验，得到的实验数据如下表所示。请根据表中的数据在图(d)所示的坐标系中画出I-U图像。

（4）根据图像，归纳得出的实验结论是。

5.（1）电阻R两端的电压 （2）电路图(c)可以改变电路中的总电阻，方便多次实验 （3）略 （4）导体的电阻一定时，通过其两端的电流与电压成正比

【分析】
本题围绕“探究电流与电压关系”的实验展开，需对比三个电路的功能差异：电路(a)仅含定值电阻，无法改变其两端电压；电路(b)串联滑动变阻器，可调节定值电阻两端电压；电路(c)的滑动变阻器调节更灵活，便于多次实验。解题时需结合实验目的（探究电流与电压关系，需多次实验找普遍规律），逐一分析各问题：（1）对比a、b电路的电压调节能力；（2）对比b、c电路的实验便利性；（3）根据数据描点连线画图像；（4）结合图像和控制变量法归纳结论。
【解析】
（1）电路(a)中定值电阻两端电压等于电源电压，无法改变；电路(b)串联滑动变阻器，可通过调节滑片改变定值电阻R两端的电压，便于多次实验，故小红认为b更好，理由是电阻R两端的电压可调节。
（2）电路(c)的滑动变阻器调节范围更大，能更方便改变电路总电阻，从而多次测量不同电压下的电流，使结论更具普遍性，故小明认为c更好，理由是电路图(c)可以改变电路中的总电阻，方便多次实验。
（3）根据表格数据，在坐标系中对应电压、电流值描点，用平滑直线连接各点，即可得到I-U图像（具体图像略）。
（4）实验中控制电阻不变，由I-U图像为过原点的直线，归纳得出结论：导体的电阻一定时，通过其两端的电流与电压成正比。
【答案】
（1）电阻R两端的电压可调节；（2）电路图(c)可以改变电路中的总电阻，方便多次实验；（3）略；（4）导体的电阻一定时，通过其两端的电流与电压成正比
【知识点】
探究电流与电压的关系、滑动变阻器的作用
【点评】
本题为电学基础实验题，考查实验电路的选择、图像绘制及结论归纳，重点需掌握实验中多次实验的目的和控制变量法的应用，难度适中。
【难度系数】
0.4

6. 小明利用图(a)所示的电路探究电流与电阻的关系，根据实验的数据绘出了$I-\frac{1}{R}$图像，如图(b)所示。分析图像可知，当导体的电阻为Ω时，通过它的电流为0.2 A；当电流分别为0.25 A和0.5 A时，接入电路的导体的电阻之比为；实验过程中，小明控制导体两端的电压为V。

6. 10；2:1；2

【分析】
本题是探究电流与电阻关系的实验，需控制导体两端电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，变形得$U=IR$，且电压不变时，电流$I$与$\frac{1}{R}$成正比。解题时需结合$I-\frac{1}{R}$图像，找到对应电流下的$\frac{1}{R}$值求电阻；利用控制电压不变的特点，通过电流关系推导电阻比，再计算定值电压。
【解析】
1. 求电流为0.2A时的电阻：由图(b)可知，当$I=0.2A$时，对应的$\frac{1}{R}=0.1Ω^{-1}$，根据$R=\frac{1}{\frac{1}{R}}$，可得$R=\frac{1}{0.1Ω^{-1}}=10Ω$。
2. 求电流为0.25A和0.5A时的电阻之比：实验中控制导体两端电压$U$不变，根据欧姆定律$U=IR$，故$I_1R_1=I_2R_2$，因此$\frac{R_1}{R_2}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{0.5A}{0.25A}=\frac{2}{1}$，即电阻之比为$2:1$。
3. 求控制的电压：取图像中任意一组数据，如$I=0.2A$时，$R=10Ω$，则$U=IR=0.2A×10Ω=2V$（或取$I=0.4A$时，$\frac{1}{R}=0.2Ω^{-1}$，$R=5Ω$，$U=0.4A×5Ω=2V$，结果一致）。
【答案】
10；2:1；2
【知识点】
欧姆定律、电流与电阻的关系
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是控制变量法的应用和欧姆定律的结合，需理解$I-\frac{1}{R}$图像的物理意义，难度适中，是电学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5

7. 某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图(a)所示的电路。选用的器材有:阻值约为4 Ω的2B铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0~0.6 A的电流表，0~3 V的电压表，滑动变阻器(10 Ω 2 A)，开关，导线等。

(1) 该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到(选填“a”或“b”)端。
(2) 闭合开关后，两电表的指针都发生了偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，产生该故障的原因是。
(3) 排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在下表中。当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图(b)所示，此时电流表的示数为A。

(4) 该同学采集多组实验数据的目的是。
(5) 请根据表格中的五组数据在给定的坐标纸上画出铅笔芯的I-U图像。
(6) 由画出的图像可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成。

7.（1）b （2）把滑动变阻器下面两个接线柱同时接入了电路 （3）0.3 （4）使得到的结论具有普遍性 （5）图略 （6）正比

【分析】
本题是探究通过铅笔芯的电流与其两端电压关系的实验，需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、电流表读数、实验目的及I-U图像特点解答各小问：
1. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值以保护电路，根据电路连接确定滑片位置；
2. 移动滑片电表示数不变，说明滑动变阻器接入电阻固定，分析故障原因；
3. 电流表读数需先明确量程和分度值，再结合指针位置读数；
4. 探究规律的实验中，多组数据用于避免偶然性，使结论更具普遍性；
5. 绘制I-U图像需按描点、连线的步骤操作；
6. 根据I-U图像的形状判断电流与电压的关系。
【解析】
（1）闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由电路结构可知，滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，故填b；
（2）闭合开关后移动滑片，电表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的电阻未改变，故障原因是将滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路，此时滑动变阻器相当于定值电阻，移动滑片无法改变接入电阻，因此电表示数不变；
（3）电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A刻度线，故电流表示数为0.3A；
（4）探究电流与电压的关系时，采集多组实验数据是为了避免实验偶然性，使得到的结论具有普遍性；
（5）根据表格中的五组数据，在坐标纸上准确描出各对应点，再用直线将各点连接起来，即为铅笔芯的I-U图像；
（6）画出的I-U图像是过原点的直线，说明通过铅笔芯的电流与其两端电压成正比。
【答案】
（1）b；（2）把滑动变阻器下面两个接线柱同时接入了电路；（3）0.3；（4）使得到的结论具有普遍性；（5）图略；（6）正比
【知识点】
探究电流与电压的关系、滑动变阻器的使用、电流表读数
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验展开，涵盖实验操作、故障分析、仪器读数、实验目的及图像分析等核心考点，是初中电学的基础实验题，注重对实验基本技能的考查，难度适中。
【难度系数】
0.6