欧姆定律：电流与电压、电阻的关系和伏安法测电阻
欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，公式 I = U/R。它由两个探究实验得出：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。把公式变形为 R = U/I，用电压表测电压、电流表测电流，就能求出电阻，这就是伏安法测电阻。
实验电路与滑动变阻器
四个实验用的是同一个电路：电源、开关、电流表、被测元件（定值电阻或小灯泡）和滑动变阻器串联，电压表并联在被测元件两端。电流表、电压表都要让电流从“+”接线柱流入、从“−”接线柱流出，并选择合适的量程。
滑动变阻器要“一上一下”接入电路，改变的是接入电路的电阻丝长度：在这个模型里，电路接在电阻丝左端的下接线柱上，滑片 P 向右移，接入的电阻丝变长，电阻变大，电路中电流变小，被测元件两端电压也变小。闭合开关前，滑片要移到阻值最大处，使电路中电流最小，保护电路。
| 实验 | 控制不变 | 滑动变阻器的作用 | 结论或结果 |
|---|---|---|---|
| 探究电流与电压的关系 | 电阻 R | 保护电路；改变 R 两端的电压 | 电阻一定时，I 与 U 成正比 |
| 探究电流与电阻的关系 | R 两端的电压 U | 保护电路；换电阻后保持 U 不变 | 电压一定时，I 与 R 成反比 |
| 伏安法测定值电阻 | — | 保护电路；改变电压和电流，多次测量 | R = U/I，求平均值减小误差 |
| 测小灯泡的电阻 | — | 保护电路；改变灯泡两端的电压 | 灯丝电阻随温度升高而增大，不求平均值 |
探究电流与电压、电阻的关系
电流与电压：保持电阻不变，移动滑片改变电阻两端的电压。例如 10 Ω 的电阻接在 3 V 电源上，变阻器最大阻值 20 Ω：滑片在最右端时，I = 3 V ÷ 30 Ω = 0.1 A，U = 1 V；滑片在中点时，I = 0.15 A，U = 1.5 V；滑片在最左端时，I = 0.3 A，U = 3 V。U/I 总是 10 Ω，I-U 图像是一条过原点的直线。电阻越大，图线越靠近 U 轴（越平缓）。
电流与电阻：依次换用 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω 的电阻，每次都要调节滑片，使电压表示数保持不变（如 2 V），再读电流。根据串联分压，换上更大的电阻后，它两端的电压会变大，应把滑片向阻值变大的方向移动，让变阻器分去更多电压。电源电压 4.5 V、控制电压 2 V 时，变阻器要分去 2.5 V，接入电阻是定值电阻的 1.25 倍：接 20 Ω 电阻时需要 25 Ω，接 25 Ω 电阻时需要 31.25 Ω，所以要选“50 Ω 1 A”的变阻器，“20 Ω 2 A”的不够用。电流与电阻成反比，I-R 图像是曲线（反比例函数），I-1/R 图像是过原点的直线。
I = U / R U = IR R = U / I
单位：U—伏特（V），R—欧姆（Ω），I—安培（A）
伏安法测电阻
测定值电阻时，移动滑片测出三组或更多组 U、I，分别算出 R = U/I，再求平均值，以减小读数带来的误差。测小灯泡的电阻时，从低电压开始逐渐升高到额定电压附近，会发现电压越高，灯越亮，算出的电阻越大——这是因为灯丝的电阻随温度升高而增大，几次的电阻不同不是误差，所以不能求平均值；小灯泡的 I-U 图像是一条弯向 U 轴的曲线。
常见电路故障的判断
| 现象 | 原因 |
|---|---|
| 电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压 | 与电压表并联的被测元件断路 |
| 电流表有示数，电压表无示数 | 与电压表并联的被测元件短路 |
| 移动滑片两表示数不变，电流较小（灯很暗） | 变阻器同时接了两个下接线柱 |
| 移动滑片两表示数不变，电流较大（灯很亮） | 变阻器同时接了两个上接线柱 |
| 闭合开关瞬间指针偏转超过最大刻度 | 量程选小了，或滑片没有放在阻值最大处 |
用这个模型做实验
- 打开“电流与电压的关系”，把滑片从最右端逐步向左拖，每拖一次点“记录数据”，看点是否落在一条过原点的直线上；再把电阻换成 5 Ω、20 Ω 各测几组，比较三条图线的倾斜程度。
- 打开“电流与电阻的关系”，先把 5 Ω 电阻两端电压调到 2 V 并记录；换成 10 Ω 后看电压表示数怎样变，按提示移动滑片使它回到 2 V 再记录。依次换到 25 Ω，再把横轴切换成 1/R。
- 在“电流与电阻的关系”中把滑动变阻器换成“20 Ω 2 A”，看换到 20 Ω、25 Ω 电阻时为什么怎样调都回不到 2 V。
- 打开“伏安法测电阻”，测三组数据，看三次算出的电阻为什么略有不同，平均值与真实值相差多少。
- 打开“测小灯泡的电阻”，从低电压到 2.5 V 附近测五六组，看灯丝电阻怎样变化；把电源换成 4.5 V，滑片移到最左端，看会发生什么。
- 在“电路故障”里依次选各种故障，观察两只电表的示数和移动滑片时的变化，练习由现象判断故障。
常见问题
欧姆定律的内容是什么？使用公式 I = U/R 要注意什么？
欧姆定律的内容是：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式 I = U/R 中，U 的单位是伏特（V），R 的单位是欧姆（Ω），I 的单位是安培（A）。使用时 I、U、R 必须是同一导体或同一段电路在同一时刻的物理量，单位要统一。由公式可以变形得到 U = IR 和 R = U/I，分别用来求电压和电阻。
由 R = U/I 能说“电阻与电压成正比、与电流成反比”吗？
不能。电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积决定，还受温度影响，与导体两端的电压和通过的电流无关。电压变为原来的 2 倍时，电流也变为原来的 2 倍，U/I 不变；导体两端电压为零时，电流为零，但电阻并不为零。R = U/I 只是计算和测量电阻的一种方法。
探究电流与电阻的关系时，换上更大的电阻后滑片应该怎样移动？
换上更大的电阻后，根据串联电路的分压规律，它两端的电压会变大。为了保持电压表示数不变，应把滑片向使变阻器接入电阻变大的方向移动，让变阻器分得更多的电压，直到电压表示数回到原来的值。如果变阻器的最大阻值太小，电压就降不到原来的值，这时要换用最大阻值更大的变阻器，或者降低电源电压、提高控制的电压值。
滑动变阻器在这几个实验中起什么作用？
共同的作用是保护电路：闭合开关前把滑片移到阻值最大处，使电路中电流最小。另外，在探究电流与电压的关系时，它用来改变定值电阻两端的电压；在探究电流与电阻的关系时，它用来在更换电阻后保持电阻两端的电压不变；在伏安法测电阻时，它用来改变电压和电流，以便多次测量。
为什么测定值电阻要求平均值，测小灯泡的电阻却不求平均值？
定值电阻的阻值基本不随电压变化，几次测得的结果不同是由读数误差造成的，求平均值可以减小误差。小灯泡灯丝的电阻随温度升高而明显增大，电压越高、灯越亮、温度越高，电阻越大，几次测得的电阻本来就不同，求平均值没有意义，所以小灯泡的 I-U 图像也不是直线。
闭合开关后电流表无示数、电压表示数接近电源电压，是什么故障？
这是与电压表并联的那部分电路断路了，例如定值电阻或小灯泡接触不良、灯丝断了。这时电压表通过变阻器、电流表接在了电源两端，由于电压表电阻很大，电路中几乎没有电流，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。如果电流表有示数而电压表无示数，则是与电压表并联的部分短路。
适用课程
人教版初中物理九年级全一册第十七章《欧姆定律》第 1 节“电流与电压和电阻的关系”、第 2 节“欧姆定律”、第 3 节“电阻的测量”，以及第十六章《电压 电阻》第 4 节“变阻器”，其他版本教材中的相关内容。常见题型有“探究电流与电压、电阻关系的实验设计与数据分析”“换电阻后滑片移动方向”“滑动变阻器最大阻值的选择”“伏安法测电阻的电路连接与数据处理”“小灯泡电阻随温度变化”“根据电表示数判断电路故障”“利用欧姆定律计算”等。