Question

请用图给出的实验器材设计一个能探究导体中的电流跟电压和电阻的关系的实验电路
（1）用笔画线代替导线，将图中的元件连接起来（满足当滑片P置于D端时，电阻值最大）．并在方框内画出电路图．
（2）小伟同学用连接好的电路进行实验，记录的数据如表1、表2：
表一　 电阻R=15Ω

电压U（v）	1.5	3	4.5
电流I（A）	0.1	0.2	0.3

表二　 电压U=2V

电阻R（Ω）	5	10	20
电流I（A）	0.4	0.2	0.1

分析表1的数据可得出的结论是________；
分析表2的数据可得出的结论是________．

Answer 1

解：（1）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，要注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，且左下方C接线柱必须接入电路；然后与电源和开关组成电路，如下图所示：

根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联滑动变阻器、电阻、电流表、开关回到负极，然后把电压表并联在电阻两端即可，如下图所示：

（2）①表1数据，导体的电阻不变，导体两端的电压由1.5V增加到3V、4.5V时，相应导体中的电流也由0.1A增加到0.2A、0.3A，即电流变化的倍数与电压变化的倍数相等，由此即可得出结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
②表2数据，导体的电压不变，导体两端的电阻由5Ω增加到10Ω、20Ω，相应导体中的电流也由0.4A减小为0.2A、0.1A，即电流减小的倍数和电阻增大倍数的倒数相等，
由此即可得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
分析：（1）要研究电流跟电压和电阻的关系，则电压表与电阻并联测其两端的电压，电流表与电阻串联测通过的电流，保持电阻两端的电压不变或改变电阻两端电压的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑片P置于D端时电阻值最大说明左下方接线柱必须接入电路中；然后与开关、电源组成电路；最后根据电流流向法，从电源的正极出发依次串联各电路元件，再把电压表并联在电阻的两端．
（2）探究电流与电压、电阻的关系时，应采用控制变量法，即电阻不变时，研究电流与电压之间的关系；电压不变时，研究电流与电阻之间的关系．把握表一、表二中数据的相同点与不同点是得出结论的入手点．
点评：本题考查了电路图的连接和根据电路图画出电路图，同时考查了学生分析数据得出结论的能力；解题过程要注意控制变量法的应用，明确实验探究的方法是关键．