探究电流和电压的关系实物图（车老师讲理化基础知识精析）

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欧姆定律：探究电流与电压的关系

欧姆定律是初中电学的重要知识点。准确深刻把握欧姆定律的内容是学生必须具备的。

欧姆定律来源于对电流大小决定因素的讨论。在学习欧姆定律之前，我们已经学过电流、电压和电阻。知道电源电压的高低由电源自身决定，两节干电池串联电源电压是3伏；三节蓄电池串联电源电压是6伏；家庭电路电压是220伏。知道电阻的大小是由物体的材料、长度、横截面积决定。那么电流的大小由什么来决定呢？根据一个灯泡当接在一节电池两端时，电流较小；接在两节串联电池两端时，电流较大；同一电路中接入电阻较小的导体时，电路电流较大，接入电阻较大的导体时，电路电流较小；综合猜想得出可能与导体两端的电压和导体的电阻有关。

设计并进行实验，得出电流与电压和电阻的关系，这里要注意得出的关系是定量关系，不是定性关系。

首先设计实验。

先确定实验目的：研究电流与电压和电阻的关系。由于电流的大小可能与两个因素有关，在研究时需要用到控制变量法。本实验由两个分实验构成，分别是在电阻一定时，研究电流与电压的关系和在电压一定时，研究电流与电阻的关系。

在电阻一定时，研究电流与电压的关系。

1.根据实验目的设计电路。设计原则先核心再辅助（先重点再次要）。电阻不变，需要有定值电阻器（以下简称电阻）。测量电路电流的大小需要由电流表串联在电路中，需要有电流表。需要由电压表来测量电阻两端的电压，需要有电压表。如何改变导体两端的电压可以采用改变电源电压的方法。可以改变串联干电池的个数来改变电源电压，也可以采用可调的学生电源。这两种方法中采用可调学生电源更方便，但是现在很多学校为了安全，不再采用。更换电池的个数在操作中比较麻烦而且提供的电压值都是特殊值（即电池串联导致电源电压为单个电池的整数倍，学生电源为几个固定值）。改变导体两端的电压也可以采用在电路中串联滑动变阻器的方法。这种方法操作简单，获得的导体两端的电压值更具有普遍性。这里存在一个对设计方案的比较问题。我们采用串联滑动变阻器的方法，最后再把电源、开关和导线连入电路，电路设计完毕。

电路图如下：

探究电流和电压的关系实物图（车老师讲理化基础知识精析）(1)

注意这个图我们以后会经常用到。

2.连接电路

按照电路图，连接实物图。先把电路元件按照电路的位置摆放好，开关处于断开状态。然后按顺序进行连接。我们讲学习的一个目的就是学规矩，接电路图不按顺序接不一定出错，但是出错的机率远远大于按顺序连接。我们要求先从电源的正极出发，按上面电路图中的顺序一个一个进行连接。连接时要问两个问题：接谁？接它的哪一端？我们先把电源正极和导线连接，然后把导线的另一端与开关的一端连线，开关的另一端接一根导线，该导线的另一端接滑动变阻器的左下端，即电阻线的左端，滑动变阻器的上端接线柱接另一根导线（遵循一下一下的原则，上端接线柱接左侧或右侧没有区别，都可以）；导线的另一端接电阻的一端，电阻的另一端接另一根导线，该导线的另一端接电流表的正接线柱。这里就体现出从电源正极出发的好处了：我们连接的路径实际就是电流的流动路径，对于电流表和电压表来讲，它们在连接电路时要求电流从正接线柱流入，从负接线柱流出（正进负出），这样不易出错。如果不能估计电流大小可能先接3A量程的，如果确定不超过0.6A，可以接小量程的。然后电流表的负接线柱接另一导线，该导线的另一端接电源的负极，到此电流的一条路径连接好了。再把电压表并联在电阻两端。要注意依然要正进负出。最后把滑动变阻器的滑片按照电路图移到连入电路阻值最大的最右端，这样电路就初步完成了。

3.检查电路。

把开关迅速闭合再断开（我们称为试触），观察电表指针的摆动情况。如果电表指针摆动且幅度不大，说明正常（此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，电路中的电流最小）。如果电流表没有示数，电压表示数接近电源电压说明电阻断路。有关电路故障，抽时间咱们再详聊。总之要通过试触检查电路是否连接正确，有问题进行整改，没问题进行下一步。

4.进行实验。

闭合开关，调节滑动变阻器在某一位置，记下此时的电压值和电流值；然后重复若干次，记下滑动变阻器在不同位置时的电压值和电流值。

5.处理数据，得出结论。

观察填入测量数据的表格，我们发现在电阻一定时，电流与电压的比值是一个定值，（这个固定值就是定值电阻的数值）符合正比例函数的特征，可以得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

R= 5 Ω