谈谈欧姆定律实验探究题

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1、谈谈欧姆定律实验探究题在初中物理电学知识中，几乎所有的电学计算和实验都要运用到欧姆定律，尤其是近几年中考•命题者在注重掌握基本的物理知识的基础上，更注重了物理技能、物理方法和数理思想的考查，试题得到了不断的创新和发展.下面，重点谈谈欧姆定律实验探究题.一、重视实验探究过程，发现新问题欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致，从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系，从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的，电流与电压和电阻究竟存在什么关系”的问题，到最后处理实验数据和讨论交流，得出电流、电压和导体电阻的定量关系，即欧姆定律，其数学表达式为I

2、=U/R.探究的过程还是一个发现问题并解决问题的过程，使同学们加深了对欧姆定律的理解.例1某同学按如图1所示的电路，研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系，若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的金属滑片P,可测得不同的电流、电压值，如表1;然后，他又改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2•请回答：(1)分析表1中数据可知:;（2）分析表2中数据可知：电流与电阻.（填“成”或“不成”）反比，这与欧姆定律（填"相符”或“不符"），其原因是•解析这是一个典型的欧姆定律实验探究题，重点考查的是欧姆定律的结论•一个要注意的细节问题是，欧姆定律的整

3、个探究过程运用了控制变量的思想•因此，在处理实验数据得出正确结论时，一定要体现这种思想•所以分析表1中数据可知：在电阻不变条件下，导体中的电流与导体两端的电压成正比（因为导体两端的电压成倍增加时，流过导体的电流也随着成倍增加）•但分析表2中数据却发现，电流和导体电阻的乘积不是一个定值，即电流与导体的电阻不成反比，这个结论显然不符合欧姆定律.那么，为什么得不出正确结论呢？这是我们在探究过程中经常碰到的一个问题，这个问题的解决，本身与这个实验的设计思想连接在一起，因为在探究电流与电阻关系时，应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值改变时，一定要调节滑动变阻器滑片P,使R1两端的电压保持不变

4、，再读出相应的电流值，然后分析数据.那么，当R1的阻值成倍增加时，如何调节滑片P才能使它两端的电压保持不变呢？如上图，应将滑片P向右调节到适当的位置，想想看，为什么呢？二、创设新情景，解决新问题近年来，从中考试题来看，在欧姆定律实验题方面，不仅仅考查了欧姆定律的实验探究过程和伏安法测电阻，也出现了一些创设新情景，运用欧姆定律去解决一些新问题的实验题•这类试题的解答一定要抓住'‘欧姆定律是电路中的交通规则”这一点，运用公式I=U/R和电路的特点来解答.例2“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果(船体浸入水中的深

5、度)相同，于是得出大象的重就等于石头的重•人们把这种方法叫“等效替代法”•请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱(元件符号),一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大).【设计实验和进行实验】(1)在右边的方框内画出你设计的实验电路图；(2)将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量.第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；第二步：;第三步：•(1)写出Rx的表达式：Rx=.解析这是测未知电阻的另一种方法一一“等效替代法”•这种实验题对同学们的要

6、求比较高，它创设了一个新的情景（“曹冲称象”），让你从这个新情景中受到启发，来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简单重现，而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系，即电压一定时，电流相等，则电阻相等.因此，我们可以按图3的实验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量•连接好电路后，将开关S与a相接，使电流表的示数指示在某一刻度（因为电流表的刻度不准确，因此不能准确读数）；接着将开关S与b相接，这个时候需要调节电阻箱，使电流表的示数指示在同一刻度处，读出电阻箱上电阻值为R,这一步充分利用了欧姆定律的结论，当电压相等时，电流相同，则电阻相等.即Rx=R.同学们想想看，本题为什

7、么说只是粗略测量呢？S接a和接b的顺序能颠倒吗？如果电流表的刻度准确且灵敏度良好，那么可不可以较准确地进行测量呢？（这个时候，我们可以直接根据欧姆定律来解决这个问题，即分别读出S接a和b时，电流表的示数为II和12,则通过计算我们可以得到待测电阻Rx二RI2/I1,且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.）三、寻找实验规律，渗透数理思想欧姆定律的实验探究过程本身就体现了一种数理思想，要求从定性的结论，运用数学方法得出定量的关系式.因此,在以后的中考命题上，