考法2 探究电流和电阻的关系
【典例2】小明用如图甲所示的实验电路探究“电压一定时电流与电阻的关系”，电源电压为3 V保持不变，滑动变阻器的规格是“30 Ω 2 A”，阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。

(1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移到（选填“A”或“B”）端。
(2)小明闭合开关后发现电流表无示数，电压表示数约为3 V，故障原因可能是。
(3)排除故障后，小明在电路中接入阻值为5 Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数如图乙所示，则$U_0=$ V，记录电流表示数。
(4)接下来小明用10 Ω的定值电阻替换5 Ω的定值电阻，再闭合开关，他应该将滑动变阻器的阻值（选填“调大”或“调小”），这样操作的目的是，然后再次记录电流表示数。
[解析](1)为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即B端。(2)闭合开关S，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数约为3 V，说明电压表与电源连通，则故障原因可能是与电压表并联的定值电阻断路了。(3)由图乙知，电压表的测量范围是0~3 V，分度值为0.1 V，则示数为1.0 V。(4)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验中，要保持定值电阻两端的电压一定（或保持电压表示数不变），当用10 Ω的电阻替换5 Ω的电阻后，定值电阻两端的电压变大，为保持电压表示数不变，应增大滑动变阻器两端的电压，即应该将滑动变阻器的阻值调大。
[答案](1)B (2)定值电阻断路 (3)1.0 (4)调大 保持定值电阻两端的电压一定（或保持电压表示数不变）

解：
(1) 闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到接入电路阻值最大的位置，由图甲可知滑片移到B端时滑动变阻器接入电阻最大，故答案为B。
(2) 电流表无示数说明电路存在断路，电压表示数约为3V等于电源电压，说明电压表两端与电源两极连通，因此故障原因是定值电阻断路。
(3) 电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，由图乙可知指针对应示数为1.0V，即$U_0=1.0\ \mathrm{V}$。
(4) 根据串联电路分压规律，用10Ω定值电阻替换5Ω定值电阻后，定值电阻两端电压会变大，因此需要将滑动变阻器的阻值调大，该操作的目的是保持定值电阻两端的电压一定（或保持电压表示数不变）。