初中物理实验：探究电流与电压的关系

实验目的探究导体电流与电压的关系

实验器材若干节干电池、电键、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。

实验步骤

如图所示连接电路，将导体甲连入M、N两点，电键处于断开状态。

闭合电键，记下相应的电流表示数和电压表示数。

改变电池的节数，再记下两组不同电压下对应的电流值。

用乙导体换甲导体，重复上述实验。

本实验进行多次实验的目的是多次试验，得出普遍的物理规律。

实验结论

同一导体，电流与电压成正比。

同一导体，电压和电流的比值为定值。

不同导体，电压和电流的比值不同。

滑动变阻器在实验“探究电流与电阻的关系”中作用：控制电阻两端电压不变。

探究电流与电压的关系实验是什么?

（1）在步骤1中，保持定值电阻R的阻值不变，使R两端的电压成倍数变化，如2V、4V、6V，所以探究的是导体中的电流与导体两端的电压的关系．

（2）由步骤2中的数据可知，在滑动变阻器的电阻值Rp不变的情况下，电路中由于将5Ω的定值电阻R1换成10Ω的定值电阻R2，使整个电路的电阻值R总增大．利用公式I=

U

R

可知，电路中的总电流I减小．此时滑动变阻器两端的电压Up=IRp，由于Rp不变，I减小，导致了Up的减小，而定值电阻两点之间的电压等于总电压减去滑动变阻器两端的电压，由于滑动变阻器两端的电压减小导致了定值电阻两点之间的电压增大，原来定值电阻R1两端的电压为1V，现在定值电阻R2两端的电压要大于1V，所以定值电阻R2中的电流大于0.1A．要使定值电阻R2两点之间的电压U2等于1V．根据公式U2=IR2可知，R2为10Ω不变，只能减小电路中的电流I，所以要使电路中的电阻增大，即滑片P向右端移动增大电阻．

当导体两端的电压为1V时，停止移动滑片，所以此时要眼睛看着电压表，用手来移动滑片．

故答案为：（1）电流与电压的关系．（2）大于，右，手移滑片，眼看电压表．

探究电流与电压的关系实验是欧姆定律。

欧姆定律的简述是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。

随研究电路工作的进展，人们逐渐认识到欧姆定律的重要性，欧姆本人的声誉也大大提高。为了纪念欧姆对电磁学的贡献，物理学界将电阻的单位命名为欧姆，以符号Ω表示。实验中，电阻就相当于一个用电器，用变阻器时，最好再串一个固定的电阻，要不当变阻器调到0时，电路就是短路了。

局限原因：

在通常温度或温度不太低的情况下，对于电子导电的导体（如金属），欧姆定律是一个很准确的定律。当温度低到某一温度时，金属导体可能从正常态进入超导态。处于超导态的导体电阻消失了，不加电压也可以有电流。对于这种情况，欧姆定律当然不再适用了。

在通常温度或温度变化范围不太大时，像电解液（酸、碱、盐的水溶液）这样离子导电的导体，欧姆定律也适用。而对于气体电离条件下，所呈现的导电状态，和一些导电器件，如电子管、晶体管等，欧姆定律不成立。