Question

2．在“研究电流与电压、电阻的关系”时，其中R为定值电阻，R'为滑动变阻器，实验后，数据记录在表一和表二中．
（1）小超在做此实验时，闭合开关后，发现电流表的指针快速打到左端无刻度处，这是由于电流表正负接线柱接反．
（2）根据表中实验数据，可得出如下结论：
表一

R=5Ω	电压/V	1.0	2.0	3.0
	电流/A	0.2	0.4	0.6

表二

U=3V	电阻/Ω	5	10	15
	电流/A	0.6	0.3	0.2

由表一可得：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
由表二可得：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（3）在研究电流与电阻关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10Ω值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将大于3V．

Answer 1

分析 （1）电流应从电流表正接线柱流入，负接线柱流出，如果电流表正负接线柱接反，电流表将反向偏转；
（2）此题中实验目的是探究电流与电压、电阻的关系，因此要用到控制变量法，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；
（3）先分析电路中总电阻的变化，再分析电路中电流的改变以及滑动变阻器两端电压的变化，然后根据串联电路的特点确定电压表示数的变化．

解答 解：（1）闭合开关后，发现电流表的指针快速打到左端无刻度处，即指针会反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了；
（2）在表一中，导体的电阻5Ω一定，导体两端的电压从1.0V到2.0V再到3.0V，相对应的导体中的电流从0.2A到0.4A再到0.6A，电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
在表二中，导体两端的电压3V一定，导体的电阻从5Ω到10Ω，再到15Ω，相对应的导体中的电流从0.6A到0.3A再到0.2A，电阻增加几倍，电流变为原来的几分之一倍，故得结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
（3）滑动变阻器的滑片位置不变，当用10Ω的定值电阻代替5Ω的定值电阻时，电路中的总电阻变大，由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数大于3V．
过答案为：（1）正负接线柱接反；（2）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（3）大于3V．

点评 （1）研究“电流与电压关系”时，就需要导体两端的电压不断地增加，因此此时滑动变阻器的作用是用来调节定值电阻两端电压不断变化的；
（2）研究“电流与电阻关系”时，更换定值电阻，导体两端的电压就要发生变化，为了保证其电压一定，就需要调节滑动变阻器．