电学设计实验中定值电阻的作用

专题5 探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系是欧姆定律一章中的重要实验，是得出欧姆定律的必做实验，也是中考电学最常考的电学实验之一。

通过实验的探究有助于对欧姆定律的正确理解，为学好欧姆定律这一章打下良好的基础。

一、探究电流与电压的关系实验1、实验方法：控制变量法2、实验器材（七种）及电路图：电流用电流表测量，电压用电压表测量，还必须有电源、开关、导线另外还有电阻、滑动变阻器，共七种。

电路图如下图：3、实验过程：保持定值电阻阻值不变，多次移动滑片，改变电阻两端的电压，测量通过电阻的电流，将测的数据记录到表格里。

电阻R＝Ω4、实验结论和图像：在导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。

根据实验数据可绘出U-I图像如下：5、滑动变阻器的主要作用：改变导体两端的电压，从而改变电路中的电流，以便多次测量，找到电流与电压的关系。

例题1 （2021辽宁大连）某同学探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系”，实验器材有：两节干电池，滑动变阻器、电流表、电压表、10Ω的定值电阻及开关次数电压U/V 电流I/A123考点透视迷津点拨与点对点讲各一个，导线若干。

（1）图甲是该同学连接的部分电路，请用笔画线，将图中的实验电路连接完整；（2）闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动，观察到电流表示数逐渐变大。

当滑片滑到a端时，电流表示数如图乙所示，接下来的操作是：。

（3）进行实验，记录的实验数据如下表：电阻R＝10Ω实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/V 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.18 0.22 0.26②分析图象得出的探究结论是：____ __。

【答案】（1）见解析（2）电流表的量程改用0~0.6A （3）①见解析②当电阻一定时，电流与电压成正比。

【解析】（1）探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻电压。

电学实验总结（答案版）【探究性、测定性实验对比】实验名称探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系测量定值电阻的阻值测量小灯泡的阻值测量小灯泡的电功率方法/原理控制R 不变，U→I控制U 不变，R→IIU RP=UI电路图滑动变阻器的作用保护电路改变电阻两端的电压控制电阻两端电压不变改变电阻两端的电压改变小灯泡两端的电压多次测量的目的得到多组数据，使实验结论更具有普遍性得到多组数据，取平均值减小误差测量小灯泡在不同电压下的阻值测量小灯泡在不同电压下的实际功率实验结论在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比-灯丝电阻随温度变化而变化（灯丝电阻随温度的升高而变大）小灯泡的实际电压越大，实际功率越大，小灯泡越亮图像【特殊方法测电阻思路】方法条件电路图示例说明安阻（双安）2电流表，1开关，已知电阻，待测电阻，并联目的是得出两个支路的电流安阻1电流表，2开关，已知电阻，待测电阻，并联安阻1电流表，2开关，已知电阻，待测电阻，串联局短滑变滑到两端，思路同局短已知电阻伏阻（双伏）2电压表，1开关，已知电阻，待测电阻，串联目的是得出两个电阻的电压伏阻1电压表，1开关，已知电阻，待测电阻，串联局短局短得到电源电压，滑变滑两端思路同局短已知电阻伏阻1电压表，3开关，已知电阻，待测电阻，串联思考：如果改成测小灯泡正常工作的电阻（或额定功率），选择哪个图能实现？安阻（测正常工作电阻或额定功率）1电流表，3开关，已知电阻，待测灯泡，并联思考：步骤如何操作？如果电流表和已值电阻换位置可以吗？等效1电压表/电流表，3开关，待测电阻，电阻箱、（滑变），串联/并联思考：为什么操作中要先闭合待测电阻支路的开关？等效（测额定功率或正常工作电阻）1电压表，2/3开关，待测灯泡，电阻箱、滑变串联等效（半偏）1电流表，1开关，待测电阻，电阻箱，串联思考：这个的测量步骤是？【习题总结答案】1、学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中，连接的部分电路如图甲所示。

初中物理中考专题复习《电学实验》大单元教学设计【专题概述】根据物理2022新课标内容标准，学生必做实验分两类，其中测量类的电学实验共3个,分别是：用电流表测量电流，用电压表测量电压，用电流表和电压表测量电阻；其中探究类的电学实验共2个，分别是：探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点，探究电流与电压、电阻的关系。

电学实验重点包括以下实验：①探究串、并联电路的电流规律；②探究串、并联电路的电压规律；③探究影响电阻大小的因素；④探究电流与电压、电阻的关系；⑤伏安法测电阻；⑥测量小灯泡的电功率；⑦探究电热多少与哪些因素有关；⑧探究影响电磁铁磁性强弱的因素；⑨电磁感应，分析近几年中考,高频考点通常有:伏安法测电阻及探究电流与电阻、电压的关系等。

【复习方法】启发讲授法、归纳总结法、演示实验法【电学实验有关考点】考点一探究串、并联电路的电流规律【应试必备知识】1.实验器材:干电池三节、开关一个、三种不同规格的小灯泡各两个、电流表一只、导线若干。

2.实验电路图3.使用电流表的注意事项：(1)电流从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出;(2)电流表在使用前应该先进行校零;(3)电流表与被测对象串联;(4)实验前，应对电流表进行试触;(5)闭合开关，电流表指针的偏转角度较小，说明电流表所选量程偏大，为保证实验的准确性，应换用较小的量程进行实验;(6)若闭合开关后，电流表指针向左偏转，说明电流表的正、负接线柱接反了。

4.选择不同规格小灯泡的原因是避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论。

5.连接电路时开关要断开，目的是保护电路。

6.实验结论：串联电路中电流处处相等;并联电路中干路电流等于各支路电流之和【方法归纳】在探究并联电路的电流规律的实验中，为了简化实验操作,可以在上图B、C两点处各接一个开关，电流表放在A点，如下图所示。

因为并联电路中，各支路独立工作、互不影响,所以可以设计如下实验步骤进行实验:闭合S、S1,断开S2,记录电流表的示数，此时电流表测的是通过灯泡L1的电流;闭合S、S2，断开S1,记录电流表的示数,此时电流表测的是通过灯泡L2的电流;将所有开关都闭合,记录电流表的示数，此时电流表测的是干路电流。

课程篇滑动变阻器是一个重要的电路元件，在初中物理电学实验中，有很多实验需要用到滑动变阻器才能获得事半功倍的效果。

在课堂教学中，学生能够熟练了解滑动变阻器的结构，了解它在电路中的用处，并且会简单地使用滑动变阻器来连接电路。

但是想要真正了解滑动变阻器在电路中起到什么样的作用，需要放在不同的电学实验中进行分析研究。

在初中物理电学实验中涉及滑动变阻器的有以下几个：（1）滑动变阻器在用伏安法测小灯泡的电功率。

（2）用伏安法研究电流与电压的关系的实验。

（3）设计实现小灯泡的亮与灭。

一、滑动变阻器在用伏安法测小灯泡的电功率中的作用滑动变阻器在此实验中的作用主要有：（1）保护电路。

（2）改变小灯泡两端的电压。

下面用实验来讲解一下滑动变阻器的作用：连接一个小灯泡与滑动变阻器串联的电路，电路中串联上电流表，电压表的两端连接在小灯泡的两端，这样做成一个简单的测小灯泡的电流和电压的电路，不同之处是串联上一个滑动变阻器。

通过调节滑动变阻器的电阻来改变小灯泡两端的电压和通过的电流。

滑动变阻器本身就是一个电阻，只不过是可以变动电阻值的电阻。

由公式P=UI，可知，只要改变其中一个变量，就可以测出小灯泡的实际功率。

在上面设计的电路中，串联电路的电压是相加的，已知U=IR，改变电阻就能改变电阻两端的电压，总电压不变，小灯泡两端的电压也就随之改变，从而测出小灯泡的实际功率。

要测出小灯泡的实际功率，还有一个要求是小灯泡两端的电压是实际电压，所以在实验中用到滑动变阻器，可以使小灯泡两端的电压是实际电压，达到提高实验准确度的目的。

二、用伏安法研究电流与电压的关系滑动变阻器在此实验中的作用主要是改变定值电阻两端的电压和通过的电流，从而找出规律。

在上面的实验中，我们已经提到过实验中的几个公式：P= UI，U=IR。

就其中的U=IR来说，这个公式是怎么得来的呢？也就是我们现在说的电流和电压的关系，这就用到伏安法来测量。

通过设计实验来讲解一下：猜想一下：导体的电阻一定时，通过的电流与两端的电压是正比关系；导体两端的电压一定时，通过的电流与电阻成反比。

电学实验练习题例 1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻Rx（约 100 Ω）; 直流电流表（量程 0~10 mA、内阻 50 Ω）;直流电压表（量程 0~3 V、内阻 5 k Ω）; 直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A）；开关1 个，导线若干 .根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x＜RA R ，故电流表应采用外接法. 在控制电路中，若采v用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min=RER A Rx=24 mA＞10 mA,此时电流仍超过电流表的量程，故滑动变阻器必须采用分压接法. 如图10-5图所1示0-5. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值Rx，现有如下器材：读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关 S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将 S2 与 Rx相接，记下电流表指针所指位置。

②将S2 与R1 相接，保持 R2 不变，调节 R1 的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R1 的值，则 Rx＝R1。

例3、用以下器材测量一待测电阻Rx 的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻 r1＝750Ω；电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2＝2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值。

电学实验探究题考前专题复习（一）1、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时，用到如下器材：电源1个，电流表、电压表各1只，定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图所示。

（1）这个实验使用了控制变量的方法，其中被控制的变量是 ，滑动变阻器R2的作用是 。

下面是他们获取的一组实验数据：电压U／V 2 4 6 8 10电流I／A 0．39 0．79 1．20 1．58 2．00（2）实验中他们选用的定值电阻阻值为 Ω；（3）请在图31坐标系上画出电流随电压变化的图像；（4）分析表中的数据或图像，你能得出的探究结论：2、如图26甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。

其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为l0Ω。

滑动变阻器有A规格“l0Ω2A”、B规格“50Ω lA”可选。

(1)本实验应该选择_________规格的滑动变阻器。

连接电路时，开关应_________。

(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。

(3)闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是______ _。

(4)当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为_______V。

要测小灯泡的额定功率，应将滑片P 向_______ (选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数为2.5V。

第2题 第3题3、在用电压表和电流表测电阻R0的实验中，若被测电阻R0的阻值约为30Ω，备有：电流表一个，0﹣0.6A，0﹣3A两个量程，电压表一个，0﹣3V、0﹣15V两个量程；电源四种，电压分别为1.5V、3V、6V、15V；开关一个；导线若干。

（1）为了比较准确地测出电阻R0的阻值，还需要的器材是 ；（2）请在空框内画出实验电路图；（3）连接电路时，开关应该是 的。

（4）为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的2/3，则电源应选用 V，电压表应选用 量程，电流表应选用 量程。

1．小明同学在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V保持不变，所用小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。

（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。

（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最端（选填“左“或“右”）。

（3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是（填序号）A．检查电路是否断路B．检查电路是否短路C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光（4）移动滑动变阻器的滑片P，眼睛应注视表的示数，然后读出另一表的示数，并做好数据记录。

图乙的U-I图象是根据多组实验数据绘制的，根据图象可得小灯泡的额定功率为w（5）小明完成实验后，同组的小亮想利用该实验器材自己重新实验测量小灯泡的额定功率，却发现电压表已经损坏。

但发现实验桌上有还一个定值电阻R0，他思考后有了主意，并利用现有的器材也测量出了小灯泡的额定功率，请你也利用现有器材完成实验，并将你设计的电路图画在下面的方框内2．小红做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表，开关各一个、规格分别为R1“10Ω，1A”和R2“50Ω，0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。

（1）小红设计了图甲所示的电路，她应选用规格为滑动变阻器（选填“R1”或“R2”），该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和（2）正确连接电路后，闭合开关移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U-I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为W。

（3）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是（4）在没有电压表、只有电流表的情况下，小红增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材，也测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

步骤如下：①按照图丙所示的电路图正确连接实物电路；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为A时，灯泡正常发光。

欧姆定律优秀教学设计（通用10篇）欧姆定律优秀教学设计篇1教材分析欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点。

本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律。

欧姆定律的含义主要是学生在实验的过程中逐渐理解，而且定律的形式很简单，所以是重点而不是难点。

学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。

由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。

这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合教学法。

教学目标知识与技能①使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。

②通过实验认识电流、电压和电阻的关系。

③会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。

过程与方法①根据已有的知识猜测未知的知识。

②经历欧姆定律的发现过程并掌握实验的思路、方法。

③能对自己的实验结果进行评估，找到成功和失败的原因。

情感、态度与价值观①让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。

②培养学生大胆猜想，小心求证，形成严谨的科学精神。

重点与难点重点：掌握实验方法；理解欧姆定律。

难点：设计实验过程；实验数据的分析；实验结果的评估。

教学方法启发式综合教学法。

教学准备教具：投影仪、投影片。

学具：电源、开关、导线、定值电阻（5Ω、10Ω）、滑动变阻器、电压表和电流表。

板书设计已学的电学物理量：电流I、电压U、电阻R。

猜测三者之间的关系：I=UR、I=U/R、I=U—R、……实验所需器材：电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。

实验电路图：见图—10记录表格：结论：（欧姆定律）教学设计教师活动学生活动说明复习提问①我们学过的电学部分的物理量有哪些？②他们之间有联系吗？③一段导体两端的电压越高，通过它的电流如何变化？当导体的电阻越大，通过它的电流如何变化？学生以举手的形式回答问题，并将自己的想法写在学案上。

图10-5 电学实验练习题例1、用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻R x （约100 Ω）;直流电流表（量程0~10 mA 、内阻50 Ω）;直流电压表（量程0~3 V 、内阻5 kΩ）;直流电源（输出电压4 V 、内阻不计）；滑动变阻器（0~15 Ω、允许最大电流1 A ）；开关1个，导线若干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于R x ＜v A R R ，故电流表应采用外接法.在控制电路中，若采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，I min =xA R R R E ++. 例2、在某校开展的科技活动中，为了要测出一个未知电阻的阻值R x ，现有如下器材：读数不准的电流表A 、定值电阻R 0、电阻箱R 1、滑动变阻器R 2、单刀单掷开关S 1、单刀双掷开关S 2、电源和导线。

⑴画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的代码。

⑵写出主要的实验操作步骤。

【解析】⑴实验电路如右图所示（此法俗称”替代法”）。

⑵①将S 2与R x 相接，记下电流表指针所指位置。

②将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针指在原位置上，记下R 1的值，则R x ＝R 1。

例3、用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值（900～1000Ω）：电源E ，具有一定内阻，电动势约为；电压表V 1，量程为，内阻r 1＝750Ω；电压表V 2，量程为5V ，内阻r 2＝2500Ω；滑动变阻器R ，最大阻值约为100Ω；）单刀单掷开关K ，导线若干。

测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图。

【解析】如图所示(用已知内阻的电压表代替电流表)例4用以下器材测量一待测电阻的阻值。

器材（代号）与规格如下：电流表A 1（量程250mA ,内阻r 1为5Ω)；标准电流表A 2（量程300mA ,内阻r 2约为5Ω）； 待测电阻R 1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R 2（最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）；单刀单掷开关S ，导线若干。

1、在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。

小明实验小组设计了如图所示的探究电路图，AB间可接入所研究的导体，此电路的设计是通过观察对比灯泡的亮度现象来比较电阻大小的。

（1）下表中给出了四种导体，如果想探究电阻与材料的关系，应选择编号 的两种导体接入电路的AB间。

（2）如果在A、B问先后接入编号为2和3的导体，这是在探究导体电阻与 关系。

发现接入导体3时小灯泡更亮些，则由此可初步得出的结论为 。

（3）实验小组还想检测HB、2B铅笔芯的导电性，他们取两段HB和2B铅笔芯，分别接入电路A、B间观察比较灯泡的亮度就可以验证它们的导电性了。

请指出他们设计中的错误： 。

（4）请你评价此电路设计上的不足 ；你对此设计的改进意见是 。

2023中考物理电学实验探究测试一、探究影响电阻大小的因素2、在探究影响导体电阻大小的因素是，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与a 导体的长度有关、b 导体的横截面积有关、c 导体的材料有关。

实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。

（1）如图1所示的电路中，连接电路是开关应 （“闭合”或“断开”），连接好电路后，在M 、N 之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 来比较导体电阻的大小；（2）为了验证上述猜想a ，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验；（3）为了验证上述猜想b ，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验；（4）分别将A 和D 两电阻丝接入图甲电路中M 、N 两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当 和横截面积相同时，导体电阻跟 有关。

（5）为了进一步探究电阻是否受温度的影响，按图2所示。

接通电路后，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，观察加热前后电流表的示数，发现示数变小了，由此现象可得出结论： 。

3、电阻是导体本身的一种属性，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。

实验证明：在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

（1）如果用表示长1m、横截面积为1mm 的导线的电阻值，R表示导线的电阻，L表示导线的长度，S表示导线的横截面积，则 。