Question

請用圖給出的實驗器材設計一個能探究導體中的電流跟電壓和電阻的關系的實驗電路
（1）用筆畫線代替導線，將圖中的元件連接起來（滿足當滑片P置于D端時，電阻值最大）．并在方框內畫出電路圖．
（2）小偉同學用連接好的電路進行實驗，記錄的數據如表1、表2：
表一　 電阻R=15Ω

電壓U（v）	1.5	3	4.5
電流I（A）	0.1	0.2	0.3

表二　 電壓U=2V

電阻R（Ω）	5	10	20
電流I（A）	0.4	0.2	0.1

分析表1的數據可得出的結論是________；
分析表2的數據可得出的結論是________．

Answer 1

解：（1）電壓表與電阻并聯，電流表與電阻串聯，要注意電流從正接線柱流入負接線柱流出；滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，且左下方C接線柱必須接入電路；然后與電源和開關組成電路，如下圖所示：

根據電流流向法，從電源的正極出發依次串聯滑動變阻器、電阻、電流表、開關回到負極，然后把電壓表并聯在電阻兩端即可，如下圖所示：

（2）①表1數據，導體的電阻不變，導體兩端的電壓由1.5V增加到3V、4.5V時，相應導體中的電流也由0.1A增加到0.2A、0.3A，即電流變化的倍數與電壓變化的倍數相等，由此即可得出結論：電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；
②表2數據，導體的電壓不變，導體兩端的電阻由5Ω增加到10Ω、20Ω，相應導體中的電流也由0.4A減小為0.2A、0.1A，即電流減小的倍數和電阻增大倍數的倒數相等，
由此即可得出結論：電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比．
分析：（1）要研究電流跟電壓和電阻的關系，則電壓表與電阻并聯測其兩端的電壓，電流表與電阻串聯測通過的電流，保持電阻兩端的電壓不變或改變電阻兩端電壓的滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中，當滑片P置于D端時電阻值最大說明左下方接線柱必須接入電路中；然后與開關、電源組成電路；最后根據電流流向法，從電源的正極出發依次串聯各電路元件，再把電壓表并聯在電阻的兩端．
（2）探究電流與電壓、電阻的關系時，應采用控制變量法，即電阻不變時，研究電流與電壓之間的關系；電壓不變時，研究電流與電阻之間的關系．把握表一、表二中數據的相同點與不同點是得出結論的入手點．
點評：本題考查了電路圖的連接和根據電路圖畫出電路圖，同時考查了學生分析數據得出結論的能力；解題過程要注意控制變量法的應用，明確實驗探究的方法是關鍵．