初中物理-欧姆定律实验专题讲义

专题讲义——欧姆定律相关实验
1.欧姆定律的理解
1.1内容：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

1.2电流电压电阻的辩证关系：
（1）由I =R
U 可知：R 一定时，I 与U 成正比；U 一定时，I 与R 成反比。

错误认识：R 一定时，U 与I 成正比；U 一定时，R 与I 成反比。

（错误原因：U、R 是自变量，I 是因变量，I 随U 或R 的改变而改变）（2）由I U R
可知：对同一导体，I U 是定值。

错误认识：I 一定时，R 与U 成正比；U 一定时，R 与I 成反比（错误原因：电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的材料、长度和横截面积，有些电阻还受温度影响，与导体两端电压大小和通过的电流大小均无关。

）
2.电流与电压、电阻的关系
2.1探究电流跟电压关系：电阻不变，移动滑动变阻器的滑片调节导体两端的电压，由电压表读出导体两端的电压值，由电流表读出通过导体的电流。

通过实验数据分析可知电阻不变时电流的大小与电压成正比。

2.2探究电流跟电阻关系：更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，控制电压表的示数不变，即电阻两端电压不变，观察电流表示数的变化。

通过实验数据分析可知电压不变时电流的大小与电阻的倒数成正比，即与电阻成反比。

3.电阻的测量
（1）伏安法测电阻阻值R=I
U ，见图1。

图1.伏安法
（2）（缺电压表）安阻法测量电阻阻值，见图2、图3。

使定值电阻与待测电阻并联，利用并联电路中并联两端电压相等的特点，来确定通过待测电阻的电压。

图2.利用并联电路反比分流
图3.利用两次电路总电压相等
（3）（缺电流表）伏阻法测量电阻阻值，见图4。

使定值电阻与待测电阻串联，利用串联电路中电流处处相等的特点，来确定通过待测电阻的电流。

图4.利用串联电路正比分压，两次改变电压表测量范围
例1.一个灯泡灯丝的电阻是18Ω，该灯泡在6V的电压下正常发光，现只有8V的电源，怎样连接一个电阻才能使灯泡正常发光？
例2.当导体两端电压一定时，通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像如图所示。

请根据图像判断，当导体电阻为60Ω时，通过该导体的电流是多少？
例3.如图1所示为探究电流与电压、电阻关系的实验电路图.
图1图2
(1)由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用了法.
(2)实验探究分两步进行：a.保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b.保持电压不变，探究电流与电阻的关系.图2是根据实验数据描绘的图像，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图像是图(填“甲”或“乙”).
(3)在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是.
(4)综合图14-3-8甲、乙图像可得到的结论是.例4.小亮同学想探究“导体中电流跟电阻的关系”，设计了如图所示的电路图（电源电压恒定）。

（1）小亮总共做了2次实验，他把第一次实验得到的数据填入表中。

第二次实验，他将A、B两点间的定值电阻由24Ω换成12Ω，然后使滑动变阻器的滑片P向（填“C”或“D”）移动，使电压表的示数不变，则此时表格中空白处的电流为A。

实验序号U/V R/ΩI/A
1 4.8240.2
2 4.812
（2）小亮根据实验数据得到如下结论：导体中的电流与其电阻成反比，请你对以上的探究过程做出评价，并写出两点评价意见：、。

例5.在探究“电流与电压的关系”实验中，某同学将实物连接成如图甲所示。

（1）实验电路中有一根导线连接错误，请在接错的导线上画“X”，然后另画一根导线使电路连接正确；
（2）连接正确后，闭合开关，发现电流表的示数几乎为零，电压表示数约为电源电压，其故障可能是；
（3）实验过程中，当电压表示数为1V时，电流表示数如图乙所示为A；
（4）根据表格中的实验数据，你能得出的结论是：在一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；
（5）此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，理由是。

例6.某同学利用图1所示的电路来测量一未知电阻Rx。

（1）请用笔画线代替导线，将图1中实物图连接完整。

（2）闭合开关后，当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则I=_____A，Rx=_____Ω。

（3）该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻R x ，其中是定值电阻
R 0，请在空格内把实验步骤补充完整。

①，用电压表测出电源的电压U；
②，用电压表测出待测电阻Rx 两端的电压为U 1；③请用测量值U 和U 1，已知量R 0来表达Rx=。

例7.小陆同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现只有电源（电压大于3伏且保持不变）、待测电阻Rx、电压表（0-15伏量程档损坏）、阻值为10欧的定值电阻R 1、阻值为30欧的定值电阻R 2、电键及导线若干。

他经过思考，进行了三次实验，电路图及闭合电键S
后对应的电压表的示数分别如图（a）、（b）、（c）所示。

请根据相关信息计算（需写出计算过程）。

（1）小陆同学所用电源的电压U。

（2）待测电阻Rx 的阻值。

（计算电阻时，精确到0.1欧）
例8.某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻。

（1）请你帮他用笔画线代替导线连接实物电路，导线不允许交叉。

（2）该同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为该电路故障可能是。

（3）该同学排除电路故障后，完成实验并将实验数据绘制成图像，如图乙所示，当小灯泡两端的电压为2.0V 时，小灯泡的电阻为Ω。

（4）该同学提出在测定值电阻的实验中，绘制的图像是一条直线，而本实验得到的是曲线，你认为原因可能是。

例9.小明利用电压表和阻值为R 0的定值电阻，测量额定电压为2.5V 的小灯泡L 正常发光时
的电阻R L 。

他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测量出R L 的阻值，请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接；
（2）请把小明的实验步骤补充完整：①断开开关S 2，闭合开关S 1、S 3，移动滑动变阻器的滑片P，使；
保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S 3，闭合开关S 2，记录电压表的示数为U；
②请用R 0及实验数据表示出R L =。

1.某同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时，将记录
的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像分析，
下列说法错误的是（）
A.通过导体a 的电流与其两端电压成正比
B.导体a 的电阻大于导体b 的电阻
C.当导体b 两端电压是1V 时，通过导体b 中的电流为0.1A
D.将a、b 两导体串联接在电压为3V 的电源上时，通过导体
的电流为0.2A
2.如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。

闭合开关S 后，滑片P 从a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示，则电源电压为_____V，R1的阻值为_____Ω。

3.探究电流与电压的关系
【实验器材】电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器（A：“10Ω 1.5A”、B：“20Ω1A”、C：“50Ω1A”）、开关、新干电池三节、定值电阻R=10Ω、导线若干。

【制定计划与设计实验】
（1）请依照如图1所示的电路图，用笔画代替导线，将图2中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P 向左滑时，电流表示数变大，导线不能交叉；
（2）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至_____（填“左”或“右”）端，这样做可以起到_____的作用；此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”，请你写出一种不用变阻器，也可以“改变定值电阻两端电压”的方法：_____。

【进行实验与收集数据】
甲
乙
（1）小莲按要求正确连接电路，且电路元件完好。

实验过程中，发现电压表指针偏转到满刻度外的位置，其原因可能是。

（任意写出一个）（2）小莲在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示：
U/A 1.0 2.0 3.0
I/A0.10.20.3
要测出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为_____（选填规格的编号即可）。

【实验结论】
通过上表中的数据，我们可以得出：。

4.如图所示的电路中,电源电压不变.电阻R
1的阻值为20Ω,滑动变阻器R
2
上标有“100Ω
2A”字样.闭合电键S,电流表A的示数为0.4A,电压表V的示数为10V.求:
(1)电阻R
2
连入电路的阻值;
(2)电源电压U;
(3)现用阻值为10Ω的电阻替换R
1
,要求在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两
电表的指针能达到满刻度处,且电路能正常工作,求变阻器R
2
连入电路的阻值范围。

5.在测电阻的实验中，实验的器材有：干电池3节，电流表、电压表各1个，开关2个，滑动变阻器1只，待测电阻2个，导线若干。

（1）图甲是实验的电路图。

小明按照电路图连接电路时，开关应_____。

①闭合开关S后，小明发现电流表和电压表的指针均不动。

他断开开关S，检查线路连接无误后，把电压表与b点相连的那根导线改接到c点，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转。

若电路中只有一处故障，则故障是。

②排除故障后，正确连接电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为1.6V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为_____A，Rx=_____Ω。

（2）实验时某小组同学想利用一只电流表和最大阻值为R 0的滑动变阻器完成对未知电
阻Ry 的测量。

如图所示是他们按照设计想法连接的部分实验电路。

①请你依据下面的实验步骤，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。

（只添加一条导线）
实验步骤：
A.开关S 1和S 2都断开，将变阻器的滑片P 移到阻值最大处，观察到电流表无示数；
B.保持滑片P 位置不动，只闭合开关S 1时，读取电流表的示数为I 1；
C.再闭合开关S 2时，读取电流表的示数为I 2（I 2>I 1）。

②请你用I 1、I 2和R 0表示Ry，则Ry=。

6.小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（“100Ω2A”）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻Rx 的阻值（其阻值约几百欧）。

（1）在图甲中完成实验电路的连接。

（2）设计的实验表格为下表，表格中，①处应填写。

（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数如图乙所示，为_____V。

（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是_____。

（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻Rx 的阻值，请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）：
①；②；③写出待测电阻的表达式Rx=。