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第十三單元　歐姆定律
第29課時　歐姆定律實驗
目錄
CONTENTS
課時思維建構
1
知識點梳理
2
課堂檢測
3
01
課時思維構建
02
知識點梳理
現象 故障類別 電壓表示數 具體故障
電流表無示數或燈都不亮 電路斷路 有示數 燈L1斷路
無示數 燈L2斷路
電流表有示數或一燈亮 電路短路 有示數 燈L2短路
無示數 燈L1短路
方法指導　以下圖所示電路為例，圖解串聯電路故障判斷思路（假設故障只在燈L1或燈L2上）　
例1 （2022·衡陽）如圖是小成同學做“探究電流與電壓關系”實驗的電路圖，按照電路圖連接好電路，閉合開關S，發現電流表和電壓表的指針均沒有偏轉，電路中僅有一處故障，故障可能是 ；若電流表有示數，電壓表無示數，故障可能是 ；若電壓表有示數，電流表無示數，故障可能是 （前3空均選填下列選項）；若電流表和電壓表均有示數，但示數較小，其原因可能是
。
A. 電阻R1斷路
B. 電阻R1短路
C. 滑動變阻器R斷路
D. 滑動變阻器R短路
C　
B　
A　
滑動變阻器接入電路的阻值過大
實驗名稱 探究電流與電壓的關系 探究電流與電阻的關系
滑動變阻器 的作用 改變定值電阻兩端的電壓 控制定值電阻兩端電壓相等
保護電路 多次測量的目的 尋找普遍規律 實驗結論 在導體的 一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成 比 在導體兩端 一定的情況下，通過導體的電流與導體的電阻成 比
方法指導　探究電流與電壓、電阻的關系實驗對比　
電阻　
正　
電壓　
反　
例2（2024·長沙改編）在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路，其中定值電阻R＝5Ω。
（1）請你用筆畫線表示導線將電路連接完整。
（2）小明測量并記錄了幾組電壓和電流值如下表。最后一次實驗中電壓表的示數如圖乙所示，此時電壓為 V。
電壓U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
電流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
2.5　
例2（2024·長沙改編）在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路，其中定值電阻R＝5Ω。
（3）請在圖丙中畫出上表各組數據對應的點，并作出I－U圖像。
（4）分析可得實驗結論：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成
比。
正　
例2（2024·長沙改編）在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路，其中定值電阻R＝5Ω。
例3（2021·岳陽改編）小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓為6V，滑動變阻器規格為“50Ω　2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個。
（1）連接電路時，開關應處于 狀態。
斷開　
（2）將5Ω的電阻接入電路，閉合開關。移動滑片P發現電壓表有示數，電流表始終無示數，其原因可能是定值電阻 。
斷路　
（3）排除故障后，使電壓表示數為U1，電流表示數如圖乙所示，此時電流為
A，記下電壓表、電流表的示數。
（4）多次實驗完畢后，得到結論：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成
比。
0.4　
反　
例3（2021·岳陽改編）小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓為6V，滑動變阻器規格為“50Ω　2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個。
（5）小聰在實驗中換用不同電阻多次測量，你認為他這樣做的目的是
。
多次實驗，得出普遍規律　
例3（2021·岳陽改編）小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓為6V，滑動變阻器規格為“50Ω　2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個。
（6）將5Ω的定值電阻換為10Ω后，小聰和小麗對接下來的操作有不同看法：
小聰認為應先閉合開關，再將滑片向左移動，使電壓表示數為U0。
小麗認為應先將滑片移到最左端，再閉合開關，然后將滑片向右移動，使電壓表示數為U0。請問你贊成誰的觀點？ 。簡要說明理由： 。
小麗　
小聰的操作不規范，換用較大電阻時可能會損壞電壓表　
例3（2021·岳陽改編）小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓為6V，滑動變阻器規格為“50Ω　2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個。
（7）（較難）若小聰發現當定值電阻為30Ω時，無法完成實驗。為了讓30Ω的電阻也能完成實驗，他設計了如下三個調整方案。其中方案正確的是 （多選）。
A. 在電路中多串聯一個10Ω的電阻，其余操作不變
B. U1不變，改變電源電壓，電源電壓的取值范圍是2～4.4V
C. 電源電壓不變，改變U1的大小（視需要選取電壓表、電流表量程），U1的取值范圍是2.25～6V
AC　
例3（2021·岳陽改編）小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓為6V，滑動變阻器規格為“50Ω　2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個。
R＝　
實驗名稱 測定值電阻阻值 測小燈泡阻值
滑動變阻器的作用 改變定值電阻兩端電壓 改變小燈泡兩端電壓
保護電路 多次測量的目的 多次測量求平均值 測不同電壓下的阻值
是否需要求平均值 ，原因是
，原因
是

裝置拓展 探究電流與電壓、電阻的關系 測量小燈泡的電功率
需要　
求
平均值減小誤差
不需要　
燈絲阻值隨溫度的
變化而變化
方法指導　伏安法測電阻對比實驗（實驗原理： ）
例4 小林在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中，所用器材有：電流表、電壓表、待測電阻R（阻值大于5Ω）、滑動變阻器、開關各一個，導線若干，電源電壓恒為3V，實驗電路如圖甲。
（1）請用筆畫線代替導線將圖甲實物電路連接完整。
（2）小林連接完電路后，閉合開關前應將滑片移至最 （選填“左”或“右”）端，然后閉合開關進行試觸，發現電壓表無示數，電流表有示數，如故障只有一處，則故障可能是 。
左　
R短路（或電壓表短路或電壓表斷路）
例4 小林在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中，所用器材有：電流表、電壓表、待測電阻R（阻值大于5Ω）、滑動變阻器、開關各一個，導線若干，電源電壓恒為3V，實驗電路如圖甲。
（3）排除故障后，移動滑片，當電流表示數為0.2A時，電壓表示數如圖乙，為
V，接著小林將多次測量的數據記錄在表中，分析可知，待測電阻R的阻值為
Ω（結果保留一位小數）。
實驗次數 電壓/V 電流/A 電阻/Ω
1 0.2
2 2.5 0.24 10.4
3 2.8 0.28 10.0
2　
10.1　
例4 小林在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中，所用器材有：電流表、電壓表、待測電阻R（阻值大于5Ω）、滑動變阻器、開關各一個，導線若干，電源電壓恒為3V，實驗電路如圖甲。
（4）本實驗中多次測量的目的是 。
（5）同桌小明用相同器材測量另一定值電阻的阻值時，繪制了如圖丙所示的U－I圖像，若將小林所得的實驗數據也繪制成圖像，對比會發現二者不同，原因是 ，小明 （選填“能”或“不能”）測出定值電阻的阻值。
減小實驗誤差　
小明實驗中將電壓表與滑動變阻器并聯了　
能　
例4 小林在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中，所用器材有：電流表、電壓表、待測電阻R（阻值大于5Ω）、滑動變阻器、開關各一個，導線若干，電源電壓恒為3V，實驗電路如圖甲。
（6）測量結束后，小林思考利用圖甲電路還可以完成的實驗是
。
探究電
流與電壓的關系　
例4 小林在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中，所用器材有：電流表、電壓表、待測電阻R（阻值大于5Ω）、滑動變阻器、開關各一個，導線若干，電源電壓恒為3V，實驗電路如圖甲。
【變式】（2022·常德改編）在“測定小燈泡的電阻”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、開關、電壓為6V的電源、“3.8V　0.4A”的小燈泡、標有“20Ω　1.5A”的滑動變阻器、導線若干。
實驗次數 1 2 3
電壓/V 2.0 3.0 3.8
電流/A 0.33 0.34 0.40
（1）甲組同學接好最后一根導線，燈泡立即發出耀眼的光并很快熄滅，則他一定是將導線接在了如圖中滑動變阻器的 （選填“A”或“B”）接線柱上了，此外他們還存在一個不當的實驗操作： 。
A　
連接電路時開關沒有斷開
（2）如表是乙組同學將如圖實物電路連接完整后并按正確的操作測得的數據（滑動變阻器下端接線方式與甲組不同）。當他們做完第1次實驗后做第2次，應將滑動變阻器的滑片向 （選填“A”或“B”）端移動。
B　
【變式】（2022·常德改編）在“測定小燈泡的電阻”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、開關、電壓為6V的電源、“3.8V　0.4A”的小燈泡、標有“20Ω　1.5A”的滑動變阻器、導線若干。
實驗次數 1 2 3
電壓/V 2.0 3.0 3.8
電流/A 0.33 0.34 0.40
（3）在乙組中小洋是負責數據分析的，他認為用表格中的數據求出小燈泡電阻的平均值為8.1Ω，即為小燈泡電阻的測量值。請你對此做出簡要的評估：
。
不正確，小燈泡的阻值和溫度有關，不是定值，取平均值沒有意義
【變式】（2022·常德改編）在“測定小燈泡的電阻”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、開關、電壓為6V的電源、“3.8V　0.4A”的小燈泡、標有“20Ω　1.5A”的滑動變阻器、導線若干。
實驗次數 1 2 3
電壓/V 2.0 3.0 3.8
電流/A 0.33 0.34 0.40
（4）（較難）為了保證實驗安全，滑動變阻器的調節范圍為 ～20Ω。
5.5　
【變式】（2022·常德改編）在“測定小燈泡的電阻”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、開關、電壓為6V的電源、“3.8V　0.4A”的小燈泡、標有“20Ω　1.5A”的滑動變阻器、導線若干。
實驗次數 1 2 3
電壓/V 2.0 3.0 3.8
電流/A 0.33 0.34 0.40
方法指導　特殊方法測電阻對比實驗（實驗原理： ）　
R＝　
實驗 測定值電阻的阻值 測小燈泡的阻值
缺電流表 設計思路 利用電壓表并聯定值電阻（或已知最大阻值的滑動變阻器）等效替代電流表 示意圖 Ix＝I0＝
IL＝I0＝
缺電壓表 設計思路 利用電流表串聯定值電阻（或已知最大阻值的滑動變阻器）等效替代電壓表 Ux＝U0＝I0R0
UL＝U0＝I0R0
例5　小明在測量電阻時發現電壓表損壞了，于是添加一個已知阻值的定值電阻R0，設計了如圖所示的電路，測量出了未知電阻Rx的阻值，實驗步驟如下。
步驟一：閉合開關，記錄電流表的示數為I1。
步驟二：斷開開關，將電流表改接到R0的支路部分，閉合開關，記錄電流表的示數為I2。
請回答：（所有表達式均用I1、I2及R0來表示）
（1）通過Rx電流的表達式：Ix＝ 。
（2）Rx兩端電壓的表達式：Ux＝ 。
I1　
I2R0　
R0　
（3）Rx的表達式：Rx＝ 。
【變式】小明在測量電阻時發現電流表損壞了，于是添加一個已知阻值的定值電阻R0，設計了如圖所示的電路，測量出了未知電阻Rx的阻值，實驗步驟如下。
步驟一：閉合S、斷開S1，記錄電壓表的示數為U1。
步驟二：閉合S和S1，記錄電壓表的示數為U。
請回答：（所有表達式均用U、U1及R0來表示）
（1）Rx兩端電壓的表達式： 。
（2）通過Rx電流的表達式： 。
（3）Rx的表達式：Rx＝ 。
U1　
　
R0　
03
課堂檢測
1.小明同學按如圖連接好電路，閉合開關后發現，甲、乙兩燈泡均不亮。然后他拿來一根導線直接連在甲燈泡兩端，此時甲、乙燈泡仍不亮。于是他取下這根導線，直接連在乙燈泡兩端，此時發現甲燈亮了起
來。根據以上現象可以推斷出下列哪個結論是正確的（　B　）
A. 甲燈泡斷路 B. 乙燈泡斷路
C. 甲、乙燈泡都斷路 D. 電源壞了
B
2.（2023·永州）如圖所示，當開關S閉合后，電流表無示數，電壓表的示數接近電源電壓。若電路中只有一處故障，則故障可能是（　A　）
A. 燈L1斷路 B. 燈L1短路
C. 燈L2斷路 D. 燈L2短路
A
（1）圖乙中有一根導線接錯了，請在這根導線上打“×”，并畫線改到正確的位置。
（2）圖丙是正確連接電路后某一次實驗時電表的示數，則被測電阻此次的測量值
為 Ω。
6　
3.（2023·長沙改編）小明用圖甲所示的電路來測未知電阻R的阻值，圖乙是他連接的實驗電路。
（3）小霞用圖甲所示的電路測未知電阻時，閉合開關后發現電流表和電壓表均無示數，老師告訴她故障只有一處，發生在開關或滑動變阻器上，小明幫她提出兩種檢測故障的方案。方案一：互換電流表和電壓表的位置，閉合開關后觀察電表的示數；
方案二：把電壓表拆下來并聯在開關的兩端，閉合開關后觀察電壓表的示數。
你支持方案 ，根據所選方案寫出電表示數的情況和對應的故障：
。
二　
當電壓表示數不為0時故障是開關斷路，當電壓表示數為0時故障是滑動變阻器斷路
3.（2023·長沙改編）小明用圖甲所示的電路來測未知電阻R的阻值，圖乙是他連接的實驗電路。
（4）（2023·邵陽改編）小明覺得不使用電壓表也能測出R的阻值，于是設計了另一種方案，電路如圖丁所示。定值電阻R0已知，電源電壓未知且恒定不變。測量步驟如下：①只閉合開關S1時，電流表讀數為I1；
②當開關S1、S2都閉合時，電流表讀數為I2；
③待測電阻R＝ （用已知和測出的物理量R0、I1、I2表示）。
－R0　
3.（2023·長沙改編）小明用圖甲所示的電路來測未知電阻R的阻值，圖乙是他連接的實驗電路。

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