歐姆定律在生活中的應(yīng)用[教育相關(guān)]

1、歐姆定律在生活中的應(yīng)用歐姆定律是電學(xué)的重要定律，是組成電學(xué)內(nèi)容的主干知識。歐姆定律不僅在理論上非常重要，在實際應(yīng)用中也非常廣泛，將歐姆定律運用于人們的工作生活，去分析生活中簡單的電學(xué)現(xiàn)象，是實現(xiàn)理論聯(lián)系實際的重要方式。一、電子秤例1如圖1所示是目前市場上廣泛使用電子秤的簡單電路圖，秤盤和滑動變阻器通過滑片P連在一起，物體質(zhì)量大小可以通過電流表示數(shù)大小顯示出來。當(dāng)閉合開關(guān)時，下列說法正確的是（ ）A若被測物體質(zhì)量變大，則電流表示數(shù)變大B若被測物體質(zhì)量變小，則電流表示數(shù)變大C若被測物體質(zhì)量變大，電路的總電阻變小D該電路屬于并聯(lián)電路解析：分析電路圖可知，定值電阻R和變阻器串聯(lián)，當(dāng)被測物體質(zhì)量變大時，

2、彈簧在壓力的作用下緊縮，帶動滑片P向下滑動，變阻器連入電路中的電阻長度變長，使電路中的電阻變大。由歐姆定律可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小。故選B。二、稱重計例2某高速公路收費站對過往的超載貨車實施計重收費，小明同學(xué)結(jié)合所學(xué)的物理知識設(shè)計了如圖2所示的稱重表原理圖，對于小明同學(xué)的設(shè)計你認為（ ）A此設(shè)計可行，稱重表由電流表改裝B此設(shè)計可行，稱重表由電壓表改裝C此設(shè)計不可行，當(dāng)車輛越重時電路中電流越小D此設(shè)計不可行，電路中的R1沒有作用解析：分析電路圖，稱重計在電路中與電阻串聯(lián)，應(yīng)為電流表；當(dāng)稱重物時，彈簧在壓力的作用下緊縮，帶動滑片向下滑動，滑動變阻器連入電路中的電阻長度變短，R的阻

3、值變小，使電路中的總電阻變小，由歐姆定律可知，電路的電流變大，所以稱重計的示數(shù)變大；當(dāng)物體很重，滑片滑到最下端，如果沒有電阻R1，會造成電源短路，燒壞電源和稱重計，因此電路中的R1具有保護稱重計的作用。故選A。三、握力計例3如圖所示是某種握力計的原理圖，其中彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，R0為保護電阻，握力大小可通過電壓表示數(shù)來顯示。手握緊MN時，握力越大電壓表的示數(shù)越大。則下列電路中符合這一原理的是（ ）解析：由題意知，R0為保護電阻，對電路起保護作用，所以電阻R0應(yīng)和滑動變阻器串聯(lián)，手握緊MN時，握力變大，彈簧變短，變阻器滑片下滑，使變阻器R接入的阻值變大，電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆

4、定律可知，電路中的電流變??；由公式得，定值電阻R0兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，滑動變阻器R兩端的電壓變大，若要求手握緊MN時，握力越大電壓表的示數(shù)越大，應(yīng)使電壓表應(yīng)和變阻器R并聯(lián)。例4如圖3所示，這是科技創(chuàng)新小組的同學(xué)們自己發(fā)明的電子握力器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電源電壓不變，滑動變阻器b端固定在絕緣底座上，手柄A與變阻器滑片固定在一起，同步運動，握力為零時，滑片處于a端。L是一個電阻不變的指示燈，力量計由一個電流表改裝而成。使用時，先閉合開關(guān)S，再用手握住手柄，A柄向下運動壓縮彈簧，握力就顯示在力量計表盤上。有關(guān)此握力計下列的說法中正確的是（ ）A握力越大燈泡越亮，力量計的示數(shù)越大B改裝

5、成的力量計的零刻度線就是原電流表的零刻度線C握力越大電路總電阻越大，總電流越小D握力越大，彈簧的長度越長；握力越小，彈簧長度越短解析：由圖可知，握力越大，彈簧的長度越短，變阻器的滑片下滑，接入的阻值變小，電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，所以握力越大燈泡越亮，力量計的示數(shù)越大；當(dāng)握力為0時，變阻器接入的阻值是0，此時電路中的電流最大，所以改裝成的力量計的零刻度線不是原電流表的零刻度線。故選A。例5某同學(xué)設(shè)計了一個握力計，原理圖如圖4所示，其中彈簧上端和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起，AB間有可收縮的導(dǎo)線，R1為定值電阻。閉合開關(guān)S，壓力F增大時，下列說法中正確的是（ ）A

6、電流表示數(shù)變大 B電壓表示數(shù)變大C加在R1兩端的電壓變大 D電流表、電壓表示數(shù)都變小解析：定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓。當(dāng)壓力F增大時，滑動變阻器的阻值變大，電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小；由公式得，定值電阻R1兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，滑動變阻器R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大。故選B。四、壓力計例6如圖5所示，AB間的彈簧中間有可收縮的導(dǎo)線將滑動變阻器接入電路，R1為定值電阻。當(dāng)閉合開關(guān)S，A板上受到的壓力F增大時：（1）電流表示數(shù)將 ，電壓表的示數(shù)將 （2）此

7、裝置可做為壓力計使用，為使壓力增大時，壓力計的示數(shù)隨指針向右擺動而增大，應(yīng)把 （填“電流表”或“電壓表”）改裝為壓力計。解析：定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓.當(dāng)壓力F增大時，滑動變阻器的阻值變大，電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變??；由公式得，定值電阻R1兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，滑動變阻器R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大；當(dāng)壓力增大時，電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大，為使壓力計的示數(shù)隨指針向右擺動而增大，所以應(yīng)將電壓表改裝為壓力計。故答案為：（1）變小變大 （2）電壓

8、表。五、身高測量儀例7如圖6所示是李軍設(shè)計的一個簡易電子身高測量儀的原理圖。以下說法正確的是（ ）A身高表相當(dāng)于一個電壓表B電路中的R0是沒有作用的C當(dāng)被測者越高時，身高表示數(shù)越小D當(dāng)被測者越高時，身高表示數(shù)越大解析：由圖可知，身高表串聯(lián)在電路中，所以身高表相當(dāng)于一個電流表；當(dāng)被測者較矮時，滑片滑到最下端，如果沒有電阻R0，會造成電源短路，燒壞電源和身高表，因此電路中的R0具有保護身高表的作用；當(dāng)被測者越高時，變阻器R接入電路的阻值越小，由歐姆定律可知，電路中的電流越大，所以身高表的示數(shù)越大。故選D。例8如圖7所示是小明設(shè)計的一個簡易電子身高測量儀的示意圖。其中，電源電壓恒為6V，保護電阻R0

9、=20；R是一只固定著的、豎直放置的硬電阻棒、總長為40cm，其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比；金屬桿cd和MP（右端P是滑片）與電路接觸良好，電阻不計。小明用該測量儀對小聰、小英和小亮的身高進行了測量，其數(shù)據(jù)見下表。若已知小英測量時，滑片恰在電阻棒ab的中點位置，則根據(jù)題中提供的信息可知（ ） A電阻棒的總電阻是40B小聰?shù)纳砀呤?.7m，小亮的身高是1.5m C小聰?shù)纳砀呤?.5m，小亮的身高是1.7m D從理論上分析，該測量儀的身高測量范圍是1.21.8m解析：由圖可知，保護電阻R0和電阻棒R串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表測量電阻棒R兩端的電壓。已知小英測量時，滑片P恰在電阻

10、棒ab的中點位置，即電阻棒接入的電阻為總阻值的一半，由公式得：，所以電阻棒的總電阻；電阻棒總長為40cm，接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比，所以電阻棒每厘米長的電阻為1，被測者身高越高，電阻棒接入的阻值越大；測量小聰身高時，電阻棒接入電路的電阻為：，所以小聰?shù)纳砀呤牵?；測量小亮身高時，電阻棒接入電路的電阻為：，所以小亮的身高是：；當(dāng)滑片P在b點時測量儀所測的身高最?。?；當(dāng)滑片P在a點時測量儀所測的身高最大：，所以該測量儀的身高測量范圍是1.41.8m。故選A、C。六、距離測量儀例9小麗設(shè)計了如圖8所示的簡易電子距離測量儀，R是一根粗細均勻的電阻絲，其每厘米長的電阻為0.5，電路各部分均接觸

11、良好。物體M只能在導(dǎo)軌上做直線運動，并帶動與之相連的金屬滑片P移動，電壓表示數(shù)可反映物體M移動的距離。開始測量前，將金屬滑片P置于電阻絲中點，此時電壓表和電流表示數(shù)分別為1.5V和0.2A。由此可知（ ）A電阻絲的總電阻為7.5B當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，物體M向左移動了5cmC當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，物體M向左移動了5mD若開始測量前，將金屬滑片P置于電阻絲某端點，可測量的最大距離30cm解析：由電路圖可知，電路為R的簡單電路，電壓表測變阻器右側(cè)部分電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流。金屬滑片P置于電阻絲中點時，電壓表所測變阻器右側(cè)部分電阻，所以電阻絲的總電阻為，電阻絲的長度，即當(dāng)開始測量前，將

12、金屬滑片P置于電阻絲某端點，可測量的最大距離30cm；當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，電壓表所測變阻器右側(cè)部分電阻，物體M位于，故物體M向左移動了；當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，電壓表所測變阻器右側(cè)部分電阻，物體M位于，故物體M向右移動了。故選B、D。七、油量表例10如圖9所示是一種自動測定郵箱內(nèi)油量多少的裝置，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表（由電流表改裝而成）指針所指的刻度，就能知道郵箱內(nèi)油量的多少。則（ ）A油量增加，R1的電阻值增大，油量表指針偏轉(zhuǎn)變小B油量增加，R1的電阻值減小，油量表指針偏轉(zhuǎn)變大C油量減少，R1的電阻值增大，油量表指針偏轉(zhuǎn)變大D油量減少，R1的電阻值減小，油量表指針

13、偏轉(zhuǎn)變小解析：油量表是由電流表改裝而成，定值電阻R和滑動變阻器R串聯(lián)，當(dāng)油量增大時，滑動變阻器R的阻值變小，電路的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，油量表的指針偏轉(zhuǎn)變大。故選B。例11如圖10所示是一種自動測定油箱內(nèi)油量多少的裝置。R是滑動變阻器，它的金屬滑片連在杠桿的一端。從油量表（將某電流表的刻度進行重新標注改裝而成）指針所指的刻度，就可以知道油箱內(nèi)油量的多少，司機王師傅發(fā)現(xiàn)他的汽車油量表壞了，打開一看是電阻R壞了，想了解它的參數(shù)，只看到變阻器的銘牌上標有“50 1A”的字樣，為確定壞了的電阻R的阻值，他只拆下車上的油量表（量程：050L），另外找來電源、

14、滑動變阻器R1、定值電阻R2=5和電壓表、開關(guān)等器材，用導(dǎo)線連接了如圖11所示的電路進行了實驗，調(diào)節(jié)變阻器R1的阻值，得到下表所記錄的數(shù)據(jù)：電壓表示數(shù)/V0.500.600.751.001.503.00油量表示數(shù)/L01020304050試求：（1）觀察分析圖11可知，油量增加時，電路中的R將_，油量表指針偏轉(zhuǎn)_（選填“增大”或“減小”）； （2）當(dāng)油量表的示數(shù)為0L時，通過油量表的電流是_A；當(dāng)油量表的示數(shù)為50L時，通過油量表的電流是_A；（3）如圖11所示，已知油箱無油時，金屬滑片在b端；油箱裝滿油時，金屬滑片在a端（油箱容積為50L）。請你分析計算出圖11中損壞的電阻R的阻值是多大？（

15、4）如果油量表有電阻（記作r）但未知，王師傅按照用上述方法測得的阻值去更換電阻R后，油量表的示數(shù)與真實值相比，會_填（“偏多”、“偏少”或“仍然正確”）。解析：由圖可知，當(dāng)油面升高，浮標位置升高，在杠桿作用下，使滑動變阻器連入的電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大；油量表是由電流變改裝而成，所以油量表的指針偏轉(zhuǎn)增大；由表格數(shù)據(jù)可知，油量表的示數(shù)為0L時電壓表的示數(shù)為0.50V，對應(yīng)通過油量表的電流為；油量表的示數(shù)為50L時電壓表的示數(shù)為3.00V，對應(yīng)通過油量表的電流為；當(dāng)金屬滑片在b端時通過油量表的電流為0.1A，電源的電壓為，金屬滑片在a端時通過油量表的電流為0.6A，電源的電壓為

16、，所以，解得：；若考慮油量表的電阻，電路中的總電阻變大，會使電路中的電流變小，從而使油量表的示數(shù)與真實值相比偏少。故答案為：(1)變小增大 （2）0.1A 0.6A （3）10 （4）偏少。八、傳感器例11酒精測試儀可檢測駕駛員是否酒后駕車，如圖12所示是它的原理圖，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體的濃度增大而減小，如果測試到的酒精氣體濃度越大，那么（ ）A傳感器的電阻越大 B通過傳感器的電流越小C電壓表的示數(shù)越大 D傳感器兩端的電壓越大解析：定值電阻與傳感器串聯(lián)，電壓表測量定值電阻兩端的電壓。測試到的酒精氣體濃度越大，酒精氣體傳感器的電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流越大，定值電阻兩端的

17、電壓越大，電壓表示數(shù)越大；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，傳感器兩端的電壓越小。故選C。例12酒后駕車危害極大，為此，2011年5月以來，南寧市交通警察重點查處酒后駕車。酒精測試儀是交警用來檢測機動車駕駛員是否酒后駕車的儀器，它的原理示意圖如圖13所示。圖中酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的增大而減小，R0為定值電阻。如果測試到的酒精氣體濃度越大，則（ ）A傳感器的電阻越大，電流表的示數(shù)越大B傳感器的電阻越大，電流表的示數(shù)越小C傳感器的電阻越小，電流表的示數(shù)越小D傳感器的電阻越小，電流表的示數(shù)越大解析：由圖可知，定值電阻R0與酒精氣體傳感器串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，由題意可知，酒精氣體濃度越大，傳感器的電阻越小，電路中的總電阻越小，由歐姆定律可知，電路中的電流越大，即電流表的示數(shù)越大。故選D。例13為了測定潛水艇的下潛深度，科技