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歐姆定律的實驗探究范文第1篇

摘 要：本文對人教版物理選修3-1教材中引入焦耳定律的方式提出了質疑，指出了其不利影響，同時提出了自己的方案并分析了這樣引入的好處。

關鍵詞：物理選修3-1；焦耳定律；歐姆定律；純電阻電路

人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1課本對焦耳定律的引入過程如下：

電流通過白熾燈、電爐等電熱元件做功時，電能全部轉化為導體的內(nèi)能，電流在這段電路中做的功W等于這段電路發(fā)出的熱量Q，即

Q=W=UIt

由歐姆定律

U=IR

代入上式后可得熱量Q的表達式

Q=I2Rt

即電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比，這個關系最初是焦耳用實驗直接得到的，我們把它叫做焦耳定律。

這里用公式推導的方式得出了焦耳定律的公式和內(nèi)容，筆者認為不太恰當，理由如下：

第一，焦耳定律是焦耳通過大量實驗總結出來的規(guī)律，科學實驗是自然規(guī)律最直接的反映，科學理論正確與否必須接受實驗的檢驗，正如課本上所說焦耳定律是焦耳用實驗直接得到的，焦耳定律本身就是一個實驗規(guī)律，這是焦耳通過大量實驗總結得到并經(jīng)過無數(shù)次實驗驗證了的實驗結論，我們不應該淡化科學實驗在焦耳定律建立過程中所起的巨大作用，公式推導的方式掩蓋了焦耳定律的真實面目。

第二，這里Q=W應用了能量轉化與守恒定律來推導焦耳定律，而實際情況是焦耳本人是在得出焦耳定律后，又進行了長期的、大量的、精確的科學實驗，在大量實驗事實面前焦耳提出了能量轉化和守恒定律.并且電流通過導體時所做的電功和導體發(fā)出的電熱相等是焦耳得出能量轉化與守恒定律的重要實驗基礎.由此看來，用能量轉化和守恒定律來推導焦耳定律是不符合科學發(fā)展的實際歷程的。

第三，上述推導過程用到了歐姆定律，歐姆定律的表達式應該為[I=UR]，不應該用U=IR，另外，歐姆定律是只能在純電阻電路中才適用的規(guī)律，用歐姆定律來推導焦耳定律會使學生認為焦耳定律也只適用于純電阻電路，對電動機等非純電阻元件求電熱不適用的錯誤認識.學生一旦建立這樣的錯誤認識再來糾正是比較困難的.

基于以上考慮，筆者認為引入焦耳定律的過程可以做一些調(diào)整.建議設計“電流通過電學元件時產(chǎn)生的電熱與誰有關？”的探究實驗（或者介紹焦耳所做的實驗）.通過探究實驗得出Q=I2Rt，即焦耳定律.然后結合能量轉化與守恒定律在純電阻電路中電流做功全部轉化為電熱W=Q，即UIt=I2Rt，可以得到[I=UR]。由此可見歐姆定律是能量轉化與守恒定律在純電阻電路中的具體反映和內(nèi)在要求.

這樣設計的好處是還原了人們認識自然規(guī)律的實際歷程，體現(xiàn)出了科學實驗在科學理論建立過程中的巨大作用，使人們認識到焦耳定律是一條實驗規(guī)律，物理學科是一門實驗科學，能真實反映自然規(guī)律.通過探究實驗的設計我們可以引導學生像科W家那樣設計實驗方案，探究、總結得出規(guī)律，使學生在實驗中體會科學實驗對自然科學的重要意義，也能使學生獲得科學研究的方法.

我們又利用焦耳定律和能量守恒定律反過來得出了歐姆定律，說明歐姆定律、焦耳定律雖說是在實驗中得出的，同時它們也是物理理論大廈的有機組成部分，可以反映出焦耳定律在物理理論體系中的地位和物理理論的完備性，在理論層面上證明焦耳定律可以納入已有的物理理論當中，使實驗結論和理論框架得到完美融合.更重要的是我們能夠得到歐姆定律的適用條件――純電阻電路，如果不是純電阻電路，電流做功沒有全部轉化為電熱則不能得出W=Q即UIt=I2Rt，歐姆定律也就不適用.另外我們還能體會到能量轉化與守恒定律在自然界中的普適性，歐姆定律是能量轉化與守恒定律在純電阻電路中的必然要求.

歐姆定律的實驗探究范文第2篇

《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學部分中各種電路的基礎內(nèi)容，同時也是高中物理電路部分的重點內(nèi)容，深刻理解并掌握本節(jié)內(nèi)容對今后電路學習具有極大的幫助。在高中物理課堂教學活動開展中，為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學設計的有效性，下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學目標，并在此基礎上提出創(chuàng)設“問題情境”的教學設計為方法的課堂教學實踐，以供參考。

高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的。教材在設計中意在從能量守恒的觀點推導出閉合電路歐姆定律，從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規(guī)律及斷路短路現(xiàn)象，將實驗放在學生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學質量和教學效果，我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學中創(chuàng)設“問題情境”的教學設計。

1.《閉合電路歐姆定律》教學目標分析

《閉合電路歐姆定律》教學目標主要有以下幾個方面：一是，經(jīng)進閉合電路歐姆定律的理論推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，培養(yǎng)學生推理能力；二是，了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力；三是，通過路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方法；四是，利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的，其中涉及到了“電動勢和內(nèi)阻”、“用電勢推導電壓關系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內(nèi)容，這些內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系， 只要能夠為其構建一個完善的體系，將這些知識有機的結合起來，就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構主義教學思想為基礎，采用創(chuàng)設“問題情境”的教學設計，對于提高課堂教學有效性具有積極意義。

2.創(chuàng)設“問題情境”的教學設計具體實踐

首先，通過問題的提出激發(fā)學生的求知欲。例如：將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極，另一個小燈泡在干電池兩端，會觀察到什么現(xiàn)象？并展示生活中的一些電源，演示手搖發(fā)電機使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂卡片實驗，使學生進行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過觀察學生會發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機是將機械能轉化成電能的過程，停止搖動就沒有電能，燈泡就不會亮，而干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能，其化學能能夠為干電池提供持續(xù)供電的功能，因此小燈泡能夠持續(xù)發(fā)光。然后教師再在這個基礎上提出問題：什么是電源的電動勢？之后指出電源電動勢的概念，幫助學生認識電源的正負極，并畫出等效的電路圖，利用學生已知的知識，如電勢相當于高度，電勢差則相當于高度差，這樣學生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內(nèi)電壓和外電壓等概念進行理解了。

其次，在教學中可采用類比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進行教學。教師在課堂教學匯總可借助于多媒體播放flash課件， 借助于升降機舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差，幫助學生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導學生對其進行理解，例如小花去買衣服，共有100元，其中10元用于打車，90元用于買衣服，在這里，100元就相當于電源的電動勢，車費相當于內(nèi)電壓（必要的無用功），買衣服的費用就相當于外電壓（有用功），從而使學生掌握內(nèi)外電壓的本質屬性。

最后，要通過實驗來引導學生進行探究。物理學是一門以實驗為基礎的科學，觀察和實驗是提出問題的基礎，在實驗教學中應鼓勵學生觀察要細致人微，要善于從實驗中發(fā)現(xiàn)問題，直觀、形象的實驗現(xiàn)象能激發(fā)學生思考?？梢宰寣W生通過實驗來探究路端電壓與外電阻（電流）的關系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關系，再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V（舊）的電源向一個燈泡供電實驗，引發(fā)學生學習的興趣，讓學習進行討論，解釋現(xiàn)象原因。通過這種方式能夠讓學生很容易就明白流過燈泡的實際電流不僅與電源的電動勢有關，還與電路中的總電阻有關，從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律，完成課堂教學任務。

3.總結語

歐姆定律的實驗探究范文第3篇

關鍵詞：數(shù)學推理；科學探究；問題情境；科學方法；理論聯(lián)系實際

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3

人教版高中物理選修3-1第二章第七節(jié)《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的核心內(nèi)容，其中包含了許多科學思想方法，是學生學習和體會科學思想方法的好素材。作為一節(jié)典型的規(guī)律探究課，本節(jié)內(nèi)容較抽象，學生在學習時，對電源內(nèi)電路認識模糊，難以理解電源有內(nèi)阻；對內(nèi)外電路的電壓與電源電動勢的關系及路端電壓與負載關系感到疑惑，對其中蘊含的科學方法未能深刻領會。“如何有效突破這些教學難點？”“如何設計好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實施三維目標教學？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節(jié)課的教材、教法的分析，探究形成學生認知困難的主要原因以及在本節(jié)課中如何有效實施探究教學，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

1 教材、教法分析

人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎⒌綞勢、歐姆定律、串并聯(lián)電路、焦耳定律和導體的電阻之后來學習的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認識電動勢”的基礎上，引導學生從功能關系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現(xiàn)了循序漸進的教學原則。順應這種構想，教材對本節(jié)內(nèi)容以如下方式呈現(xiàn)：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關系出發(fā)， 根據(jù)能量守恒，理論推導出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負載的關系。這種呈現(xiàn)方式的好處是：既充分體現(xiàn)了功和能的概念在物理學中的重要性，又有利于學生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現(xiàn)方式具有一定的合理性和科學性。

筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學，領略了執(zhí)教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：

第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統(tǒng)的方式，注重理論探究，先從理論上推導得出閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式，再應用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規(guī)律，最后引導學生運用規(guī)律解題，把立足點放在訓練學生的解題能力上。

第二種教法注重突出實驗的地位，發(fā)揮實驗在探究教學中的作用。利用實驗創(chuàng)設懸念，引入課題，設計探究實驗，讓學生在實驗中總結歸納出內(nèi)外電壓之間的關系，再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負載的關系。

根據(jù)課后反饋發(fā)現(xiàn)，沿用原教材思路設計的教學，效果并沒有達到設計者想象的結果，究其原因，主要有以下幾個方面：

1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數(shù)學推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實驗，學生無直接經(jīng)驗感知和相應的認知過程，難以形成深刻的理解。

2.教材對閉合電路，特別是內(nèi)電路的建構過于直接，無感知過程，學生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內(nèi)部的電路無直觀印象，對電源也有內(nèi)阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。

3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關系推導得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學生對U+U=E的普適性產(chǎn)生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？

4.作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課包含了許多科學思想方法，教材過于注重理論推導，忽視了實驗探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學思想方法教育，這對培養(yǎng)學生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學的有效性。

第二種“通過設計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法，調(diào)動學生學習的主動性和積極性，學生能獲得更直觀的認識，有效地突破一些教學難點，但由于本節(jié)知識點多，思維量大，設計過多的實驗（特別是設計繁雜的分組實驗）勢必會分散學生的注意力，干擾學生的正常思考，擠壓學生思考和實踐應用的時間，影響了學生主體作用的發(fā)揮，效果同樣不盡如人意。

2 教學建議

2.1 尊重學生的認知規(guī)律，科學設計探究過程

從物理學史來看，歐姆定律是基于實驗而發(fā)現(xiàn)的，并非演繹推理的結果，教材通過功能關系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負面影響是學生缺乏感性認識，沒有參與知識發(fā)現(xiàn)過程中的情感體驗，難以形成深刻的理解，課堂上學生學習的積極性也不高。規(guī)避這種負面影響的方法就是在教學設計時，應當尊重學生的心理特點和認知規(guī)律，科學地設計探究過程，讓學生在親身探究中理解定律，體驗方法。基于這種指導思想，筆者在教學設計時，先用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產(chǎn)生了與學生日常生活經(jīng)驗相矛盾的現(xiàn)象來設置“懸念”――引入新課。然后，引導學生針對“引入實驗”中的現(xiàn)象展開探究，讓學生在實驗探究中分析、思考、歸納，得出電源內(nèi)電壓和外電壓之間的關系。接著再引導學生利用功能關系，從理論角度來推導、探究，讓實驗得出結論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學規(guī)律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎的“實驗和理論推導相互結合的探究過程”的設計，既避免了設計過多的實驗，又讓學生親身體驗了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領會到物理學科的嚴謹性和流暢性，感受到物理的探究之美和應用之美。同時，又能激發(fā)學生的學習熱情，使物理課堂教學產(chǎn)生無窮的樂趣，進而實現(xiàn)高效的物理課堂教學。

2.2 合理創(chuàng)設問題情境，引導學生質疑探究

作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課的重點是如何落實探究教學，讓學生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學探究的過程和方法。在探究教學中，問題是探究的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅動下，學生才能積極思考，從而產(chǎn)生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規(guī)律形成過程的基礎上，精心創(chuàng)設問題情境，以問誘思，引導學生融入到探究學習的情境中去。例如：在構建“閉合電路”概念時，用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變??？減小的電壓哪兒去了？”“電池有內(nèi)阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因導致工作的電池會變熱？”學生在問題的引領下觀察、實驗、體驗，由此認識到“電源內(nèi)部也有電阻和電流”“電源內(nèi)部電流的通路，稱為內(nèi)電路”。這種以問題啟發(fā)學生思考，以實驗引導學生體驗來構建閉合電路的方法，既彌補了教材對內(nèi)電路建構的非直觀性，也讓學生經(jīng)歷了在質疑中分析、探究的過程，學生對閉合電路的認識潛移默化、水到渠成，遠比直接灌輸效果好。

在引導學生從能量角度驗證實驗探究結果時，設置如下問題情境：“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規(guī)律，這個結論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據(jù)，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內(nèi)、外電路在時間 t 內(nèi)消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學生在上述問題的引導下，發(fā)現(xiàn)也可以從能量角度來推導得出與實驗相同的結果。

在引導學生探究路端電壓與負載的關系時，設置以下問題情境：“實驗表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關嗎？”“它們之間具體的關系是什么？”“如何設計實驗來研究呢？”“從實驗數(shù)據(jù)中能得出什么結論？”“能從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個個問題的引領下，學生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關系，不僅體驗了科學探究過程，提高了理論分析和實驗探究的能力，也養(yǎng)成了樂于探索、勤于動手的好習慣。

2.3 注重滲透科學方法教育，加深對規(guī)律本質的認識

作為一根主線，科學探究法貫穿在整個課堂教學過程中，教學中要注意尊重學生的心理特點和認知規(guī)律，強化科學探究法的顯性教育：以引入實驗為線索，引導學生經(jīng)歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設、設計實驗、分析論證”等過程，領會科學探究的方法。

“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題，但這種模型對學生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學生的生活經(jīng)驗，學生容易接受，教學中應注意引導學生體會類比法的作用。

“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導”和“路端電壓與負載的關系推導”中兩次用到，教學中要注意借助問題情境，把規(guī)律的探究以一個個問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學生在問題的引領下經(jīng)歷演繹、推理過程，構建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負載關系”的正確理解，體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。

另外，本節(jié)課中，要特別注意引導學生在了解路端電壓與負載電阻的關系的基礎上，通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現(xiàn)實意義，體會極限法在物理學習中的作用和意義，有效地訓練學生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力。

2.4 注重理論聯(lián)系實際，物理與生活的聯(lián)系

研究和學習物理最重要的方法就是理論聯(lián)系實際，將理論和實際、物理與生活聯(lián)系起來，可以幫助學生更透徹地理解所學的物理知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，教學設計時，應注意還原知識的產(chǎn)生背景，注重將知識應用于實際生活。例如：新課引入可以從生活現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關系后，引導學生通過將R推向兩個極端情況的分析，來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導線直接相連”；在學完了本節(jié)知識后，可引導學生用本節(jié)課所學知識分析解決新課引入及生產(chǎn)、生活中的實際問題。讓學生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程，培養(yǎng)學生利用物理知識分析解決實際問題的能力，建構對知識（尤其是難點知識）的正確理解，從而真切地感受所學物理知識的實用性，充分理解物理學科對時展的深遠意義。

參考文獻：

歐姆定律的實驗探究范文第4篇

當前，許多初中物理教師在進行電學復習時，常以教材上知識呈現(xiàn)先后次序為依據(jù)，按節(jié)順次復習.在每節(jié)內(nèi)容的復習中，常以物理概念梳理為基礎，再穿行一些例題的講解與學生的練習，以此完成復習任務.在整節(jié)課的復習中，對于物理概念大多是對舊知的重復，重點不突出，知識體系不清晰；對于練習的設計，常是許多題目的簡單堆疊，題型紛繁復雜，主次不分，學生茫無頭緒，學習興趣不濃，收獲不大，整節(jié)復習課的效果不明顯.

在電學復習課中，筆者認為應以電學中基本的電路為基礎，打破章節(jié)的束縛，采用問題教學法，引領學生系統(tǒng)梳理本章所涉及的物理概念，重溫重要的物理實驗，強化重要物理規(guī)律的探究方法與過程，同時，以基本電路為原型，設計重要題型，注重變式教學，舉一反三，提高學生分析問題解決問題的能力.

蘇科版九年級物理第十四章《歐姆定律》中的基本電路如圖1所示.以此電學基本電路為主線，進行整個章節(jié)的系統(tǒng)復習教學，可以讓學生感覺到重點突出，思路清晰，耳目一新，還可以調(diào)動學生學習的積極性，活躍課堂氣氛，提高復習效果.

1利用基本電路，進行物理概念和規(guī)律的復習

物理概念和規(guī)律是物理學的基礎，在物理的復習課中加強對物理概念和規(guī)律的再次重溫與梳理，應是復習課的重要內(nèi)容之一.在對《歐姆定律》復習時，筆者以此基本電路為基礎，采用問題教學法，突出學生主體地位，引導學生梳理相關電學概念.

問題1此基本電路由電阻元件組成，請問電阻的定義、單位和影響因素各是什么？在研究影響電阻大小因素時采用了什么物理方法？

學生：電阻是導體對電流的阻礙作用，電阻的單位是歐姆（Ω），影響電阻的大小的因素有導體的長度、橫截面積、材料和外界的溫度，電阻是導體本身的一種性質；在研究影響電阻大小因素時采用了控制變量法.

問題2你能為滑動變阻器寫一份說明書嗎？

學生：滑動變阻器的工作原理是靠改變連入電路的電阻的長度來改變電阻的大小，它在電路中的主要作用是控制電路中的電流大小，起到保護電路的作用，它的正確接法是采用“一上一下”的接法，它的銘牌告訴我們它連入電路的最大阻值和允許通過的最大電流值.

問題3此基本電路中，電路的總電阻應如何計算？電壓的分配與電阻值大小存在怎樣的關系？

學生：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和，公式R總=R1+R2；串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比，公式U1/U2=R1/R2.

2利用基本電路，加強電學實驗的復習

在第十四章《歐姆定律》中，探究電流與電壓、電阻的關系和伏安法測電阻是本章的兩個重要實驗.運用控制變量法，讓學生再次重溫實驗探究過程，探究電流與電壓、電阻的關系，從而得出歐姆定律，這對提高學生實驗探究能力具有十分重要的意義；會依據(jù)歐姆定律測出定值電阻的阻值，在此基礎上通過變式教學，讓學生設計出測電阻的多種方法，在提高學生的實驗操作技能的同時，可以培養(yǎng)學生的的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維.對上述兩個實驗的復習與重溫應是本章復習的重點.但兩個實驗的實驗電路圖是相同的，這為兩個實驗的復習提供了良好的基礎.筆者在復習這兩個實驗時，通過一系列的問題設計，由表及里，層層推進，引導學生思考，從而進一步促進學生加深對這兩個實驗的理解與掌握.

2.1問題：利用這個基本電路，可以完成本章的哪些實驗

學生：探究電流與電壓、電阻的關系；伏安法測電阻.

2.2利用這個基本電路，復習探究電流與電壓、電阻關系實驗的問題設計

問題1：本實驗所采用的實驗方法是什么？

學生：控制變量法.

問題2：本實驗的操作要點是什么？

學生：手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù).

問題3：本實驗滑動變阻器有什么作用？

學生：在探究電流與電壓關系的實驗中，滑動變阻器的作用是改變定值電阻電壓；在探究電流與電阻關系的實驗中，滑動變阻器的作用是控制電壓不變；保護電路.

問題4：本實驗數(shù)據(jù)記錄表格怎樣設計？（略）

問題5：本實驗得到的實驗結論是什么？怎樣用圖像表示？

學生：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，這就是歐姆定律的內(nèi)容.（圖像略）

問題6：歐姆定律的公式是什么？運用歐姆定律計算時，應注意什么問題？

學生：歐姆定律公式是I=U/R，運用歐姆定律計算時，應注意電流、電壓、電阻是同一時刻同一用電器三個物理量，且該用電器是純電阻用電器.

問題7：歐姆定律實驗探究過程中具體問題的設計：在利用這個基本電路探究電流和電阻關系時：

（1）小明先將5 Ω的電阻接入電路讀出電流I，再換10 Ω的定值電阻讀出電流，發(fā)現(xiàn)并不等于I 的一半，請你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因.（沒有調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變）

（2）了解原因后，小明重新進行實驗，實驗過程中他控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V.他先用5 Ω的定值電阻進行實驗，再換用10 Ω的定值電阻，合上開關后，你認為電壓表的示數(shù)將（大于）1.5 V，此時應向（右）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為1.5 V.

（3）若在這個電路中，電源電壓是3 V，滑動變阻器的最大阻值是15 Ω.實驗過程中小明控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V，最后用20 Ω的電阻替換10 Ω的電阻接入電路中進行實驗，發(fā)現(xiàn)無法讀取與20 Ω的電阻對應的電流值.經(jīng)檢查，電路連接無誤，且元件完好，請你幫他找出兩種可能的原因.（原因1：滑動變阻器的最大阻值偏?。辉?：控制定值電阻兩端電壓偏?。?/p>

2.3利用這個電路進行伏安法測電阻實驗的問題設計

問題1：伏安法測電阻的原理是什么？

學生：根據(jù)歐姆定律I=U/R.

問題2：在電路連接過程中應注意哪些問題？

學生：連接電路時，開關應斷開.開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值位置.

問題3：在連接電路時，電流表與電壓表的量程應怎樣選擇？

學生：電壓表根據(jù)電源電壓來選擇量程；電流表根據(jù)電路中所估測的最大電流來選擇量程.

問題4：此實驗中滑動變阻器的作用是什么？表格應怎樣設計？

學生：保護電路；多次測量取平均值，以減小實驗誤差.（表格略）

問題5：若用這個電路測小燈泡電阻，測出的小燈泡電阻不同，是由于實驗誤差的原因嗎？

學生：不是，燈泡電阻受溫度影響.

問題6：在伏安法測電阻的實驗和探究電流和電壓、電阻關系的實驗中都做了三次實驗，它們的目的相同嗎？

學生：不同，前者是多次測量求平均值以減少誤差，后者是排除實驗偶然性.

問題7：在利用這個電路測量定值電阻阻值時，若電流表損壞，如何利用余下的實驗器材測出定值電阻的阻值？

（1）方法1：如圖2甲所示，閉合開關，先用電壓表測出待測電阻Rx兩端電壓為U1，再用電壓表測出滑動變阻器R兩端電壓為U2，變阻器一直處于最大阻值位置，則Rx=U1R/U2.

（2）方法2：如圖2乙所示，閉合開關，將滑動變阻器滑片P滑到a端讀出電壓表示數(shù)為U1，滑片P滑到b端讀出電壓表示數(shù)為U2，則Rx=U2RU1-U2.

（3）方法3：若再提供一個電阻箱，如圖2丙所示，保持滑動變阻器的滑片P不動，只閉合開關S1讀出電壓表示數(shù)為U；只閉合開關S2，并調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表示數(shù)仍為U，則電阻箱R0的阻值為此時待測電阻的阻值.此方法為等效替代法.

問題8：在利用這個電路測量定值電阻阻值時，若電壓表損壞，又如何利用余下的實驗器材測出定值電阻的阻值？

實驗設計總體思路：電路并聯(lián).

3利用基本電路，提高學生解題能力

筆者認為，本章習題繁多，教師在復習時，若不注重總結、歸納和引導，容易使學生陷于題海中.本章雖題目繁多，但通過《義務教育物理課程標準》的學習和對大量題型的認真分析與總結，許多題目設計總是圍繞筆者所提供的基本電路展開.在一節(jié)課復習時間有限的前提下，以此電路為基礎，注重對重要知識點和重點題型的設計就顯得尤為重要.通過對此電路相關問題的精心設計，在師生共同討論與分析前提下，可提高學生分析問題和解決問題的能力，還能使學生觸類旁通，起到事半功倍的效果.

問題1根據(jù)表1數(shù)據(jù)回答：在這個基本電路中，連接電路需用導線，應從銅線和鐵線中，選用.制作滑動變阻器選擇電阻線材料時，應從錳銅合金和鎳鉻合金中，選用.

表1導線電阻R/Ω導線電阻R/Ω銅0.017錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1（導線長1 m，橫截面積1 mm2，溫度20 ℃）

問題2當滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)，電壓表與電

流表的示數(shù)之比.

問題3當滑動變阻器的滑片向右移動時，若電流表示數(shù)不變且為零，但電壓表的示數(shù)較大，可能的電路故障是；若電流表有示數(shù)，但電壓表沒有示數(shù)，可能的電路故障是.

問題4在這個電路中，若電源電壓為6 V且保持不變，定值電阻阻值為8 Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10 Ω.小明所選用的電壓表量程為0～3 V，電流表量程為0～0.6 A.為了保證電路安全，實驗中滑動變阻器接入電路的阻值范圍是

A.0～2 ΩB.0～8 Ω

歐姆定律的實驗探究范文第5篇

一、滑動變阻器的變動對電流電壓的影響

圖1例1（2011年山東臨沂）如圖1所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，下列分析正確的是（）

（A） 燈泡變亮，電流表的示數(shù)變大

（B） 燈泡變暗，電流表的示數(shù)變小

（C） 燈泡亮度不變，電流表的示數(shù)變大

（D） 燈泡亮度不變，電流表的示數(shù)變小

解析：滑片移動時可知滑動變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可得出電路中電流的變化，由電流變化可知燈泡的亮度變化.當滑片向右移動時，接入電阻變小，故電路中總電阻減小，因電壓不變，由歐姆定律I=U/R 可得，電流增大，故電流表示數(shù)變大，燈泡的實際功率變大，故亮度變大.（A）正確.

答案：（A）

點撥：本題屬于電路的動態(tài)分析，此類題可先分析局部電阻的變化，再將滑動變阻器和定值電阻視為整體進行分析，得出總電阻的變化，最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規(guī)題目，體現(xiàn)了電學中整體法的應用.

圖2例題延伸：如圖2所示，電源電壓保持不變，閉合開關，將滑動變阻器的滑片向右滑動時，則（）

（A）通過燈L的電流變小，變阻器兩端的電壓變小

（B） 通過燈L的電流變大，變阻器兩端的電壓變大

（C） 燈L兩端的電壓變小，通過變阻器的電流變小

（D） 燈L兩端的電壓變大，通過變阻器的電流變小

解析：滑動變阻器的滑片右移，變阻器接入電路中的電阻增大，電路中的總電阻增大，則電流減小，同時燈L分得的電壓也減小，則變阻器分得的電壓就變大.

答案： （C）

點撥：本題考查滑動變阻器的原理、電阻對電路中電流的影響以及串聯(lián)電路的分壓原理，考查學生分析問題的能力.

二、滑動變阻器與電表的測量目標問題

例2（2011年山東聊城）如圖3所示，閉合開關S，使滑動變阻器的滑片向左移動，則（ ）

（A） 電流表示數(shù)變小（B） 電壓表示數(shù)變大

（C） 電壓表示數(shù)不變（D） 燈泡變亮

解析：從圖中可以看出，這是一個串聯(lián)電路，即滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓.當滑片向左移動時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，故在電源電壓不變的情況下，電流中的電流變大，通過小燈泡的電流變大，小燈泡變亮，（A）項錯誤，（D）項正確；由于滑動變阻器的阻值減小，故它分得的電壓也減小，（B）、（C）兩項錯誤.

答案：（D）

點撥：判斷電路中的電表示數(shù)變化情況時，應首先明確電路的連接方式及電表的測量對象，然后根據(jù)歐姆定律及串并聯(lián)電路的電流、電壓特點進行分析.

圖3圖4例題延伸： 如圖4所示電路，電源兩端電壓保持不變.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，下列判斷正確的是 （ ）

（A） 電壓表V1示數(shù)變小，電壓表V2示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

（B） 電壓表V1示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

（C） 電壓表V1示數(shù)變小，電壓表V2示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

（D） 電壓表V1示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

解析：從題圖可知，電路為串聯(lián)電路，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測定值電路R2兩端的電壓.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，變阻器連入電路的電阻變大，電路中電流變小，定值電阻R2兩端的電壓變小，即電壓表V2的示數(shù)變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，變阻器兩端的電壓變大，即電壓表V1的示數(shù)變大，答案為（B）.

答案：（B）

點撥：本題考查串聯(lián)電路和歐姆定律的知識，解此類題的關鍵是明確電壓表所測的對象，弄清各用電器之間的關系，熟記串聯(lián)電路的分壓原理.

三、滑動變阻器與伏安法實驗探究

例3（2011年浙江紹興）小敏用如圖5甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中.

圖5 （1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視（選填序號）；

（A） 變阻器滑片（B） 電壓表示數(shù)（C） 電流表示數(shù)

（2）在丙圖中，用筆線代替導線，將電壓表正確連入電路.

（3）實驗中，他所選擇的變阻器是（選填序號）

（A） 10 Ω，0.5 A（B） 20 Ω，1 A（C） 50 Ω，2 A

（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學量是.

（5）實驗過程中，如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)接近6 V，電路發(fā)生的故障可能是.

解析：探究電壓一定時，電流與電阻的關系時，在不斷的改變定值電阻的同時，必須不斷的移動滑動變阻器，使得電壓表的示數(shù)是一個定值，故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數(shù)；通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數(shù)是2 V，故電壓表接入電路中時，所選的量程應該是0～3 V的，且并聯(lián)在電阻兩端；陰影部分為電壓值；滑動變阻器型號的選擇應該與定值電阻的阻值差不多，故所選型號為“10 Ω，0.5 A”的；如果電路中出現(xiàn)電流表的示數(shù)為零，說明在電路中出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)說明是電阻R處出現(xiàn)了斷路.

圖6答案：（1）（B）

（2）如圖6所示 （3）（C） （4）電壓 （5）電阻R處有斷路

點評：此題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生，從中加強了學生綜合能力的培養(yǎng)，是一道不錯的電學中考題.

圖7例4（2011年四川綿陽）如圖7所示是測量小燈泡電阻和電功率的實驗電路圖，當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況是（ ）

（A） 增大、增大 （B） 增大、減小

（C） 減小、增大 （D） 減小、減小

解析：當滑動變阻器的滑片向左移動時，電阻R的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據(jù)歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大，即電流表的示數(shù)增大.同樣根據(jù)歐姆定律推導公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大，即電壓表的示數(shù)也增大，所以（B）（C）（D）均是錯誤的.

答案：（A）

點撥：本題考察的是綜合運用歐姆定律的知識，這也是初中物理的重點和難點內(nèi)容，也是同學們?nèi)菀壮鲥e的地方，在套用公式時容易“張冠李戴”.

四、滑動變阻器與電阻的匹配問題

圖8例5（2011年南京）小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關系.已知電源電壓為6 V，滑動變阻器R2的最大電阻為20 Ω，電阻R1為10 Ω.實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R1兩端電壓為4 V，并讀出了電流表此時的示數(shù).緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個，為了保證實驗成功，小華應選擇的電阻是 Ω和 Ω.

解析：為了探究電流與電阻的關系，應保持4 V電壓，當所換電阻為45 Ω和60 Ω時，無論如何調(diào)節(jié)，所換電阻兩端的電壓都超過4 V，故45 Ω和60 Ω電阻不可以.