小强同学在学习了一些电学知识后，决定自己动手探究一下通过导体中的电流大小与导体两端的电压和电阻的关

Question

小强同学在学习了一些电学知识后，决定自己动手探究一下通过导体中的电流大小与导体两端的电压和电阻的关系，请你帮助他完成这个探究实验：（1）选用的实验器材有：电源、开关、三个不同的电阻（5Ω、10Ω、20Ω），导线若干，电流表及电压表各一块，还需要的器材是______．（2）请在虚线框中画出电路图并按电路图将图中元件连接成实物图．（3）测量的步骤及数据：按照电路图连接电路；首先把10Ω的电阻连入电路，移动滑动变阻器的划片，改变R1两端的电压，测得三组数据如表1所示；分别三个阻值不同的电阻连入电路，调节滑动变阻器的划片，始终使每个电阻两端的电压为2V，测得三组数据如表所示．表1：电阻R1=10Ω电压U/V123电流I/A0.10.20.3表2：电压U=2V电阻R/Ω51015电流I/A0.40.20.1（4）分析与论证：分析表1中的数据得出的结论是：______；分析表2中的数据的出的结论是：______．

Answer 1

（1）实验中除了所给的器材，还要用到保护电路和改变电阻两端电压达到多次测量求平均值减小误差的滑动变阻器．
（2）电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，再与开关和电源组成电路即可，电路图如下图所示：
电阻两端分得的最大电压为6V，所以电压表的量程为0～15V，且与电阻并联；电路中的最大电流：I=

U

R

=

6V

5Ω

=1.2A，所以电流表的量程为0～3A，且与电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示：

（4）在表一中：导体的电阻10Ω一定，导体两端的电压从1V到2V再到3V，相对应的，导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A．电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：在电阻一定时，电流与电压成正比．
在表二中：导体两端的电压2V一定，导体的电阻从5Ω到10Ω，再到20Ω，相对应的，导体中的电流从0.4A到0.2A再到0.1A，电阻增加几倍，电流变为原来的几分之一倍，故得结论：在电压一定时，电流与电阻成反比．
故答案为：（1）滑动变阻器；（4）电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比．