秦皇岛市2018年初中物理
创新实验设计评选
创新实验设计方案
课题:《欧姆定律》
学校名称：秦皇岛市卢龙县木井镇中学
教师姓名：邸自站
《欧姆定律》创新实验设计方案
执教者：秦皇岛市卢龙县木井镇中学邸自站
【实验教材分析】
《欧姆定律》是在学习电流强度、电压、电阻的基础上，通过探究电流、电压、电阻三者之间的关系，得出欧姆定律。
欧姆定律是电学中的基本定律，它是进一步学习电学适应和分析电路的基础，所以是本章的重点知识。
在课本是安排中，是第一节探究电流与电压、电阻的关系，第二节再得出欧姆定律，并了解一下欧姆定律的应用。而本设计方案改进后可以把两节合并一节。首先，以电流既与电压有关，又与电阻有关这一说法向学生提出：该实验应该采用什么方法？学生很容易得出控制变量法，进而提出该如何控制变量的问题，以确立本实验的两个探究方向：
探究一：控制电阻一定，探究电流与电压的关系
探究二：控制电压一定，探究电流与电阻的关系
【实验原理】
传统的实验方法如下：
1、探究一：控制电阻一定，探究电流与电压的关系
实验器材：电源、电压表、电流表、定值电阻10欧、开关、导线
实验步骤：
（1）断开开关，按图连接电路；
（2）将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为1V，记下电流表示数；
（3）再次调节滑动变阻器，使电压表示为2V，记下电流表示数；
（4）再次调节滑动变阻器，使电压表示为2.6V，记下电流表示数；
（5）断开开关，分析实验数据，得出结论。
2、探究二：控制电压一定，探究电流与电阻的关系
实验器材：电源、电压表、电流表、定值电阻（5欧、10欧、15欧各一个）、开关、导线
实验步骤：
（1）断开开关，按图连接电路，先选用5欧的定值电阻；
（2）将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，记下电流表示数；
（3）断开开关，用10欧的定值电阻替换5欧的定值电阻，将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，再次调节滑动变阻器，使电压表示为1.5V，记下电流表示数；
（4）断开开关，用15欧的定值电阻替换10欧的定值电阻，将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，再次调节滑动变阻器，使电压表示为1.5V，记下电流表示数；
（5）断开开关，分析实验数据，得出结论。
在以上的实验中，可以发现，需要的器材比较多，步骤也比较麻烦，尤其探究二的实验，需要更换三次定值电阻，并且每次更换都必须重新调节变阻器的滑片，否则就不能保证电压不变，这对于学生来说无疑增加了困惑和难度。
【实验创新点】
1、改进后的实验器材精简了很多：学生可调电源、电流表、电阻箱、导线，去掉了电压表、开关和定值电阻；
2、改进后的实验过程大大简化，用可调电源既能方便的改变定值电阻两端电压，又省去了电压表的读数；
3、用一个电阻箱，就可以不拆除电路的情况下，改变电阻，很容易的完成探究二。
【实验过程】
1、探究一：控制电阻一定，探究电流与电压的关系
实验器材：学生可调电源、电流表、电阻箱、导线
实验步骤：
（1）断开开关，按图连接电路；
（2）将电阻箱调到10欧，打开电源，调节电源电压为1V，记下电流表示数；
（3）调节电源电压为2V，记下电流表示数；
（4）调节电源电压为4V，记下电流表示数；
（5）关闭电源，分析实验数据，得出电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
2、探究二：控制电压一定，探究电流与电阻的关系
实验器材：学生可调电源、电流表、电阻箱、导线
实验步骤：
（1）断开开关，按图连接电路；
（2）将电源调到4V，打开电源，调节电阻为10欧，记下电流表示数；
（3）调节电阻为20欧，记下电流表示数；
（4）调节电阻为40欧，记下电流表示数；
（5）关闭电源，分析实验数据，得出电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验效果】
由于实验改进后使探究过程简便了很多，学生能很快的得出正确结论，并且，在传统的实验中，探究电流与电阻的关系，分别用三个不同阻值的电阻做实验就很麻烦了，更不用说做三次以上，而本方案中使用电阻箱可以改变很多次电阻，有兴趣的学生可以做很多次实验，使结论更有普遍性，效果很好。