Question

探究电流与电压关系的实验中，滑动变阻器是让电压不变，但不是改变了电阻吗，为何只有单一变量？

Answer 1

调节滑动变阻器的滑片是为了保持定值R电阻两端的电压不变，实验中，要换用不同的定值电阻R，例如，假设电源电压为4伏。开始时定值电阻R为10欧，R两端电压表读数为2伏，这是电流表的读数为0.2安，同时可算出滑动变阻器的阻值为（4-2）/0.2=10殴。当定值电阻R换为20殴时，若滑动变阻器的阻值不变，则总电流为4/（20+10）=4/30安，R两端电压表的读数应为20×4/30=8/3≈2.67伏。要保持定值电阻R两端的电压表的读数（U=2V）不变，就必须调节滑动变阻器的滑片，以保证R两端电压为2伏，此时，电流表读数为2/20=0.1安，滑动变阻器的阻值为（4-2）/0.1=20欧，即定值电阻变大时，滑动变阻器的滑片向阻值增大的方向滑动，直至R两端电压表达到所需数值为止。
探究电流与电阻的关系，就是研究电阻变了，电流怎样变化的规律，而非计算电阻值（所研究电阻的阻值是给定的，即定值电阻）。所以实验中，要换用不同的定值电阻R。你忽视了这一前提，而得到“电压不变 不就是电流也不变了吗， 那求出来的电阻不也就一样吗？”的疑问。实际上应该反过来，先是定值电阻变而使电流变，为了保持定值电阻两端电压不变，则采取调节滑动变阻器的滑片（改变电阻值）的方法，改变总电流，使得总电流与定值电阻R的乘积（电压）不变。