歐姆定律在生活中的應(yīng)用

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(shí)。歐姆定律不僅在理論上非常重要，在實(shí)際應(yīng)用中也非常廣泛，將歐姆定律運(yùn)用于人們的工作生活，去分析生活中簡(jiǎn)單的電學(xué)現(xiàn)象，是實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的重要方式。 一、電子秤 例1如圖1所示是目前市場(chǎng)上廣泛使用電子秤的簡(jiǎn)單電路圖，秤盤和滑動(dòng)變阻器通過(guò)滑片P連在一起，物體質(zhì)量大小可以通過(guò)電流表示數(shù)大小顯示出來(lái)。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（   ）  A若被測(cè)物體質(zhì)量變大，則電流表示數(shù)變大 B若被測(cè)物體質(zhì)量變小，則電流表示數(shù)變大 C若被測(cè)物體質(zhì)量變大，電路的總

2、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(cè)物體質(zhì)量變大時(shí)，彈簧在壓力的作用下緊縮，帶動(dòng)滑片P向下滑動(dòng)，變阻器連入電路中的電阻長(zhǎng)度變長(zhǎng)，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(jì) 例2某高速公路收費(fèi)站對(duì)過(guò)往的超載貨車實(shí)施計(jì)重收費(fèi)，小明同學(xué)結(jié)合所學(xué)的物理知識(shí)設(shè)計(jì)了如圖2所示的稱重表原理圖，對(duì)于小明同學(xué)的設(shè)計(jì)你認(rèn)為（   ）  A此設(shè)計(jì)可行，稱重表由電流表改裝 B此設(shè)計(jì)可行，稱重表由電壓表改裝 C此設(shè)計(jì)不可行

3、，當(dāng)車輛越重時(shí)電路中電流越小 D此設(shè)計(jì)不可行，電路中的R1沒(méi)有作用 解析：分析電路圖，稱重計(jì)在電路中與電阻串聯(lián)，應(yīng)為電流表；當(dāng)稱重物時(shí)，彈簧在壓力的作用下緊縮，帶動(dòng)滑片向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻長(zhǎng)度變短，R的阻值變小，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(jì)的示數(shù)變大；當(dāng)物體很重，滑片滑到最下端，如果沒(méi)有電阻R1，會(huì)造成電源短路，燒壞電源和稱重計(jì)，因此電路中的R1具有保護(hù)稱重計(jì)的作用。故選A。 三、握力計(jì) 例3如圖所示是某種握力計(jì)的原理圖，其中彈簧上端和滑動(dòng)變阻器滑片固定在一起，R0為保護(hù)電阻，握力大小可通過(guò)電壓表示數(shù)來(lái)

4、顯示。手握緊MN時(shí)，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(hù)電阻，對(duì)電路起保護(hù)作用，所以電阻R0應(yīng)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，手握緊MN時(shí)，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(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓變大，若要求手握緊MN時(shí)，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

5、不變，滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)，握力為零時(shí)，滑片處于a端。L是一個(gè)電阻不變的指示燈，力量計(jì)由一個(gè)電流表改裝而成。使用時(shí)，先閉合開關(guān)S，再用手握住手柄，A柄向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，握力就顯示在力量計(jì)表盤上。有關(guān)此握力計(jì)下列的說(shuō)法中正確的是（   ）  A握力越大燈泡越亮，力量計(jì)的示數(shù)越大 B改裝成的力量計(jì)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(zhǎng)度越長(zhǎng)；握力越小，彈簧長(zhǎng)度越短 解析：由圖可知，握力越大，彈簧的長(zhǎng)度越短，變阻器的滑

6、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(jì)的示數(shù)越大；當(dāng)握力為0時(shí)，變阻器接入的阻值是0，此時(shí)電路中的電流最大，所以改裝成的力量計(jì)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(jì)了一個(gè)握力計(jì)，原理圖如圖4所示，其中彈簧上端和滑動(dòng)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(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（   ）  A電流表示數(shù)變大         

7、;    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(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓。當(dāng)壓力F增大時(shí)，滑動(dòng)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(diǎn)可知，滑動(dòng)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(jì) 例6如圖5所示，AB間的彈簧中間有可收

8、縮的導(dǎo)線將滑動(dòng)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(shí)：  （1）電流表示數(shù)將       ，電壓表的示數(shù)將       （2）此裝置可做為壓力計(jì)使用，為使壓力增大時(shí)，壓力計(jì)的示數(shù)隨指針向右擺動(dòng)而增大，應(yīng)把        （填“電流表”或“電壓表”）改裝為壓力計(jì)。 解析：定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器

9、R2兩端的電壓.當(dāng)壓力F增大時(shí)，滑動(dòng)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(diǎn)可知，滑動(dòng)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(shí)，電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大，為使壓力計(jì)的示數(shù)隨指針向右擺動(dòng)而增大，所以應(yīng)將電壓表改裝為壓力計(jì)。故答案為：（1）變小 變大 （2）電壓表。 五、身高測(cè)量?jī)x 例7如圖6所示是李軍設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)易電子身高測(cè)量?jī)x的原理圖。以下說(shuō)法正確的是（   ）  A身高表相當(dāng)于一個(gè)電壓

10、表 B電路中的R0是沒(méi)有作用的 C當(dāng)被測(cè)者越高時(shí)，身高表示數(shù)越小 D當(dāng)被測(cè)者越高時(shí)，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(gè)電流表；當(dāng)被測(cè)者較矮時(shí)，滑片滑到最下端，如果沒(méi)有電阻R0，會(huì)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(hù)身高表的作用；當(dāng)被測(cè)者越高時(shí)，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(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)易電子身高測(cè)量?jī)x的示意圖。其中，電源電壓恒為6V，保護(hù)電阻R0=20；R是一只固定著的、豎直放置的硬電阻棒、總長(zhǎng)為40cm

11、，其接入電路的電阻與接入電路的棒長(zhǎng)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(jì)。小明用該測(cè)量?jī)x對(duì)小聰、小英和小亮的身高進(jìn)行了測(cè)量，其數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。若已知小英測(cè)量時(shí)，滑片恰在電阻棒ab的中點(diǎn)位置，則根據(jù)題中提供的信息可知（   ）      A電阻棒的總電阻是40 B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(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍是1.21.8m 解析：由圖可知，保護(hù)電阻R0和電阻棒R串聯(lián)，電流表測(cè)量電

12、路中的電流，電壓表測(cè)量電阻棒R兩端的電壓。已知小英測(cè)量時(shí)，滑片P恰在電阻棒ab的中點(diǎn)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(zhǎng)為40cm，接入電路的電阻與接入電路的棒長(zhǎng)成正比，所以電阻棒每厘米長(zhǎng)的電阻為1，被測(cè)者身高越高，電阻棒接入的阻值越大； 測(cè)量小聰身高時(shí)，電阻棒接入電路的電阻為：，所以小聰?shù)纳砀呤牵海?#160;測(cè)量小亮身高時(shí)，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(diǎn)時(shí)測(cè)量?jī)x所測(cè)的身高最?。?；當(dāng)滑片P在a點(diǎn)時(shí)測(cè)量?jī)x所測(cè)的身高最大：，所以該測(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍是1.41.8m。故選A、C。 六、距離

13、測(cè)量?jī)x 例9小麗設(shè)計(jì)了如圖8所示的簡(jiǎn)易電子距離測(cè)量?jī)x，R是一根粗細(xì)均勻的電阻絲，其每厘米長(zhǎng)的電阻為0.5，電路各部分均接觸良好。物體M只能在導(dǎo)軌上做直線運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)與之相連的金屬滑片P移動(dòng)，電壓表示數(shù)可反映物體M移動(dòng)的距離。開始測(cè)量前，將金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn)，此時(shí)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7.5 B當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，物體M向左移動(dòng)了5cm C當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，物體M向左移動(dòng)了5m D若開始測(cè)量前，將金屬滑片P置于電阻絲某端點(diǎn)，可測(cè)量的最大距離30

14、cm 解析：由電路圖可知，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)變阻器右側(cè)部分電阻兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn)時(shí)，電壓表所測(cè)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(zhǎng)度，即當(dāng)開始測(cè)量前，將金屬滑片P置于電阻絲某端點(diǎn)，可測(cè)量的最大距離30cm； 當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，電壓表所測(cè)變阻器右側(cè)部分電阻，物體M位于，故物體M向左移動(dòng)了； 當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，電壓表所測(cè)變阻器右側(cè)部分電阻，物體M位于，故物體M向右移動(dòng)了。故選B、D。 七、油量表 例10如圖9所示是一種自動(dòng)測(cè)定郵箱內(nèi)油量多少的裝置，R是滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片

15、是杠桿的一端，從油量表（由電流表改裝而成）指針?biāo)傅目潭?，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(dòng)變阻器R串聯(lián)，當(dāng)油量增大時(shí)，滑動(dòng)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。&#

16、160;例11如圖10所示是一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油量多少的裝置。R是滑動(dòng)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(jìn)行重新標(biāo)注改裝而成）指針?biāo)傅目潭?，就可以知道油箱?nèi)油量的多少，司機(jī)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(biāo)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(lái)電源、滑動(dòng)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，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)/V0.500.600.751.001.5

17、03.00油量表示數(shù)/L01020304050 試求： （1）觀察分析圖11可知，油量增加時(shí)，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(shí)，通過(guò)油量表的電流是_A；當(dāng)油量表的示數(shù)為50L時(shí)，通過(guò)油量表的電流是_A； （3）如圖11所示，已知油箱無(wú)油時(shí)，金屬滑片在b端；油箱裝滿油時(shí)，金屬滑片在a端（油箱容積為50L）。請(qǐng)你分析計(jì)算出圖11中損壞的電阻R的阻值是多大？ （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(cè)得的阻值去更換電阻R后，油量表的示數(shù)與真實(shí)值相比

18、，會(huì)_填（“偏多”、“偏少”或“仍然正確”）。 解析：由圖可知，當(dāng)油面升高，浮標(biāo)位置升高，在杠桿作用下，使滑動(dòng)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(shí)電壓表的示數(shù)為0.50V，對(duì)應(yīng)通過(guò)油量表的電流為；油量表的示數(shù)為50L時(shí)電壓表的示數(shù)為3.00V，對(duì)應(yīng)通過(guò)油量表的電流為； 當(dāng)金屬滑片在b端時(shí)通過(guò)油量表的電流為0.1A，電源的電壓為，金屬滑片在a端時(shí)通過(guò)油量表的電流為0.6A，電源的電壓為，所以，解得：；若考慮油量表的電阻，電路中的總電阻變大，會(huì)使電路中的電流變小，從而使

19、油量表的示數(shù)與真實(shí)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(cè)試儀可檢測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)量定值電阻兩端的電壓。測(cè)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(diǎn)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(lái)，南寧市交通警察重點(diǎn)查處酒后駕車。酒精測(cè)試儀是交警