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生活中的欧姆定律应用类问题简析欧姆定律是电学的重要定律，学好欧姆定律是学好电学知识的基础。历年中考试题所涉及的这一部分知识的比例都是很大的,并且试题已从单一的理论知识向实际应用方面的转化越来越明显。将欧姆定律运用于人们的工作生活，去分析生活中简单的电学现象，是实现理论联系实际的重要考查方式。下面就2010年中考欧姆定律实际应用类题目作为解析，供同学们参考。一、新型节能台灯1下图是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（ ）解析：灯L和滑动变阻器串联，电源电压U、灯泡电阻不变。当滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变大，即电路中的总电阻变大，由知，电路中的电流I会变小，则灯泡两端电压也会变小。选C。点评：在串联电路中电源电压不变，当滑片移动时，如果滑动变阻器的电阻变大，则它两端的电压也会变大。由于电源电压不变，根据串联电路电压特点，则灯两端的电压会变小。电路中的电流也会变小。可记住：在串联电路中，哪部分的电阻大，则分担的电压就会大。二、热敏电阻 2如图甲所示的电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示，当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时，电流表示数 ，电压表示数 。（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”） 解析：由图乙知，热敏电阻Rt随着温度的升高，其阻值在减小。当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时，电路中的总电阻减小，电流就会变大，R两端的电压将增大，有串联分压关系可知， Rt两端的电压将会变小。答案：增大 减小点评：热敏电阻Rt就相当于一个变阻器，其阻值变化规律是随着温度的升高，阻值变小。弄清热敏电阻阻值变化规律是解题的关键。三、油量表3下图是自动测定油箱内油量的原理图。R2是规格为“20、 1A”的滑动变阻器。油量表是由量程为00.6A的电流表改装而成的，R1的阻值为10，电源电压为3V。当油面上升时，电路中的电阻将_，电流将_（均选填“增大”或“减小”）；当R2的滑片处于最上端时，电路中的电流是_A。解析：从图中可以看出，滑动变阻器连入电路中是电阻R2是下面那部分。当油面上升时，浮球向上运动，滑动变阻器连入电路的有效电阻会变小。由于电路中的总电阻变小，所以电流会变大。当R2的滑片处于最上端时，滑动变阻器的电阻全部连入电路，即R= R1 + R2=10+2030，I=0.1A. 答案：减小、增大 、0.1A。点评：油量表之所以能反映油量的变化，就是因为当油面上升时，电流表示数增大；当油面下降时，电流表示数减小，这是判断油量多少的依据。分析实际情景中的物理问题，要找准实际情景与物理知识之间的切入点。四、计重秤4重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学物理知识设计了如图3所示的计重秤原理图，以下说法正确的是（ ）A称重表相当于一个电压表 B电路中的R1是没有作用的C当车辆越重时，称重表的示数越小 D当车辆越重时，称重表的示数越大解析：本题的关键是理解滑片的滑动和车重的关系。当称重物时，弹簧在压力的作用下紧缩，带动滑片向下滑动，滑动变阻器连入电路中的电阻长度变短，使电路中的电阻变小。由于电源电压不变，电阻变小，电流就会变大。车辆越重，则滑动变阻器的电阻越小。选D。点评：此题仍然是判断电表示数变化的问题。先通过滑动变阻器的滑片移动方向判断电路的总电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化。练习：1（2010江苏镇江）将光敏电阻 R、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（ ）AA表和V表示数均变小BA表示数变大，V表示数变小CA表示数变小，V表示数变大DA表和V表示数均变大2（2010江苏宿迁）小明观察了市场上的测重仪后，设计了如图三个个电路（R是定值电阻，R1是滑动变阻器）。可以测量人体重的电路是（ ） 3（2010 年山东菏泽）如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，R1为定值电阻。当闭合开关S，A板上受到的压力F增大时：(1)电流表示数将 ，电压表的示数将 ；(2)此装置可做为压力计使用，为使压力增大时，压力计的示数随指针向右摆动而增大，应把 （填“电流表”或“电压表”）改装为压力计。答案：1、B 2、左边第一个电路 3、（1）减少、增大 （2）电压表用欧姆定律解读科技新产品 江苏丰县广宇中英文学校刘庆贺新材料、新技术的不断出现，人类正在或将要进行的新探索，为中考提供了丰富的命题资源。以科技新产品为背景的考题，涉及的内容广泛，蕴涵的知识丰富，一般会出现学生未曾学习过的新的知识与方法，所以能更好地考查学生收集信息、分析信息和处理信息的能力，培养学生的创新意识和实践能力。解答这类问题，首先要仔细阅读所给的材料，获取有用的信息，再与所学的物理知识进行有机结合，就会完成要解答的问题。以下结合各地中考出现的科技新产品，对这类题目的思路与方法加以分析。1光电计数器例1图1是某种光电计数器的原理示意图，其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小，R2为定值电阻。工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照射R1，A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时计数一次。下列说法正确的A光线照射R1时，信号处理系统计数B光线照射R1时，信号处理系统不计数C工件挡住光线，使R1两端的电压变小D工件挡住光线，使R1两端的电压变大分析：题目考查的是串联电路电压分配的规律，但情景新颖，需要在仔细阅读的基础上，收集有效的信息。由图1和题目可知，有光照射时，R1的电阻值减小，根据串联分压原理，此时R2两端的电压变大，即信号处理系统获得高电压，这样，光电计数器就计数一次。答案：A、D2、新型电子元件例2 经测试知，通过某新型电子元件Z的电流I跟加在它两端电压U的关系如下表所示U/V011.522.533.54I/A000.10.20.30.40.50.6(1)在图2(甲)中画出电子元件Z的电流I跟电压U关系的图线(2)将电子元件Z、电流表、滑动变阻器R和供电电压恒为5V的电源等连接成如图2(乙)所示的电路。接通开关，当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器接入电路的电阻值为_。分析：在图2(甲)中用先描点、再连线的方法，可以画出电子元件Z的电流I跟电压U关系的图线。由表格中数据和乙图可知，当电流表的示数为0.2A时，电子元件Z两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为5V-2V=3V，接入电路的电阻值为3V/0.2A = 15。答案：略。153热敏电阻例3有一种半导体材料，其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。利用热敏电阻可以用来测量温度的变化，且反应快，精度高。李明同学想用热敏电阻设计一个电路，来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。他买来了一个热敏电阻，该热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图3所示。他又到实验室借来了一块电流表、一个开关和6V的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路。（1）请你在方框中画出你设计的电路图。（2）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用00.6A的量程，请你计算说明改造成的气温表的0应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？分析：由题目提供的信息，温度的变化能引起热敏电阻阻值的变化。如何把温度的变化显示出来呢？根据题目提供的器材，想到通过热敏电阻阻值的变化，引起电路电流的变化，从而用电流表显示出来，这样可以设计好电路图。下面的计算都要在此基础上进行，要注意图象的运用。答案：(1)如图4（2）由图像可知：0时，热敏电阻的阻值为250，此时，电路的电流是：。所以气温表的0应与电流表刻度盘0.024A 的刻度对应。当电流表达到满刻度时，电路中的电流为0.6A，。由图象可知，热敏电阻的阻值为10时，气温是80，因此，气温表能测量的最高温度是80。4风力测试仪例4小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图5所示电源电压6V，R0为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50W的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0.6A。已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：（1）R0的阻值； （2）无风时电流表示数。解析：（1）金属细杆OP偏转到A端时，电阻R0直接连接在电源两端：。（2）无风时金属细杆OP下垂，R0与RAB串联：。欧姆的趣闻轶事 一、欧姆灵巧的手艺是从事科学实验之本欧姆1787年3月16日出生于德国埃尔朗根的一个锁匠世家，父亲乔安?渥夫甘?欧姆是一位技术熟练的锁匠，母亲玛莉亚?伊丽莎白?贝克是埃尔朗根的裁缝师之女。虽然欧姆的父母从未受过正规教育，他的父亲只是一名锁匠，但他十分爱好数学和哲学，并自学成材，他高水平的自学程度足以让他给孩子们出色的教育。欧姆从小就在父亲的教育下学习数学并受到有关机械技能的训练，父亲对他的技术启蒙，使欧姆养成了动手的好习惯，他心灵手巧，做什么都像样。这对他后来进行研究工作，特别是自制仪器有很大的帮助。物理是一门实验学科，如果只会动脑不会动手，那么就好像是用一条腿走路，走不快也走不远。欧姆要不是有这一手好手艺，木工、车工、钳工样样都能来一手，他是不可能获得如此成就的。在进行了电流随电压变化的实验中，欧姆正是巧妙地利用电流的磁效应，自己动手制成了电流扭秤，用它来测量电流强度，才取得了较精确的结果。二、乌云和尘埃遮不住科学真理之光1827年，欧姆发表伽伐尼电路的数学论述，从理论上论证了欧姆定律，欧姆满以为研究成果一定会受到学术界的承认，也会请他去教课。可是他想错了，书的出版招来不少讽刺和诋毁，大学教授们看不起他这个中学教师。德国人鲍尔攻击他说：“以虔诚的眼光看待世界的人不要去读这本书，因为它纯然是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。”这一切使欧姆十分伤心，他在给朋友的信中写道：“伽伐尼电路的诞生已经给我带来了巨大的痛苦，我真抱怨它生不逢时，因为深居朝廷的人学识浅薄，他们不能理解它的母亲的真实感情。”当然也有不少人为欧姆抱不平，发表欧姆论文的化学和物理杂志主编施韦格（即电流计发明者）写信给欧姆说：“请您相信，在乌云和尘埃后面的真理之光最终会透射出来，并含笑驱散它们。”，之后，欧姆辞去了在科隆的职务，又去当了几年私人教师，直到七、八年之后，随着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。1841年英国皇家学会授予他科普利奖章，1842年被聘为国外会员，1845年被接纳为巴伐利亚科学院院士。为纪念他，电阻的单位“欧姆”，就是以他的姓氏命名的。欧姆定律的发现之旅是欧姆定律的数学表达式，这是物理学中的一个最重要、最普遍的电流定律。这个给人以和谐感觉的数学表达式竟是如此简单明了。它表明：导体中的电流强度I与它两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。在今天看来，这个定律是如此简单，然而它的发现过程却饱含了发现者欧姆的无数心血。在欧姆那个时代，电流强度、电压等概念都尚不清楚，特别是电阻的概念还未形成，测量的仪器也很简陋，根本无法对它们进行十分精密的测量。在欧姆的整个研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的其他物理学家进行交流，欧姆定律的发现完全是独立进行的，欧姆历尽种种艰辛，经受了一个又一个的挫折，最终，他的发现得到了科学界的普遍承认，开始被人们所接受。由此，欧姆荣获伦敦皇家学会科普利金质奖章，被誉为“天才的发现者”。自1820年起，欧姆开始系统地研究电学理论。当时，在电的研究中，科学家们隐约地感觉到电流有一些神秘的规律，但由于没有一种稳定的电源，也没有一种较精确的测量电流强度的仪器，致使探索电流规律的工作十分艰难。欧姆进行电流试验，碰到的第一个难题就是如何测量电流的强度。1799年，意大利物理学家伏打发明了伏打电池，它为科学家们提供了能产生持续电流的电源。但由于当时技术水平较低，伏打电池很容易极化，因而电流很不稳定。1821年，德国物理学家施威格利用电流的磁效应发明了检流计。这种仪器主要是用来检验电流的有无。从施威格的检流计中，欧姆受到启发，他把电流的磁效应与库仑扭秤法巧妙地结合起来，创造性地设计出一个电流扭力秤。欧姆用扭力秤来测量电流所产生的磁场对磁针的作用力矩，以此来确定电流强度。从初步的实验中，欧姆发现电流对磁针的作用力与导线的长度有关。为了确定它们之间的定量关系，欧姆做了反复的实验。欧姆将磁针的中点用金属丝悬挂起来，使磁针平行地位于导线的上方。当导线通有电流时，电流的磁场使磁针偏转。若将金属丝扭转，磁针便重新返回原来的位置。因为磁针所在处，直线电流所产生的磁场的磁感应强度正比于导线中的电流强度。它对磁针的作用力矩等于磁针处的磁感应强度与磁针磁矩的乘积，所以扭力秤中金属丝的扭转角正比于导线中的电流强度。根据扭转角的大小，欧姆就能相对地比较不同的电流强度。在欧姆定律发现之前，还没有电阻的概念。但是，已经有一些科学家对金属的导电率进行了研究。1821年，英国化学家戴维发现：对于同一种金属导线来说，它的导电率与其单位长度的质量成正比。1825年，法国物理学家贝克勒尔对同种金属制成的粗细和长度不同的导线进行了测试，发现当它们的长度之比等于其横截面面积之比时，其“导电力”相同。欧姆选择了一组截面积相同，长度不同的铜导线作为外电路进行了实验。从实验的数据中，欧姆发现：当导线的长度与其横截面面积成比例时，它们的导电率的确相等，而被测导线的长度越长，电流扭力秤的偏转角越小，两者之间则存在着反比的关