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1题型46欧姆定律在生产、生活中的应用母题探究典例217某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费，小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图，对于小明同学的设计你认为A．此设计可行，称重表由电流表改装B．此设计可行，称重表由电压表改装C．此设计不可行，当车辆越重时电路中电流越小D．此设计不可行，电路中的R1没有作用解析：货车越重，对弹簧压力越大，弹簧越短，滑动变阻器接入电路的阻值越小，电路的总电阻越小，电路中电流越大，电流表示数越大，把表盘上的电流值改为对应的重量值，就可以称重了，所以A选项正确．【答案】A典例218如图所示是气体酒精浓度测试仪原理图，用于现场测试司机是否酒后驾车．其中电源电压保持不变，R为定值电阻，R’为二氧化锡半导体型酒精气体传感器，其阻值随气体酒精浓度的增大而减小．若某次测试中电流表示数较大，则说明A．气体的酒精浓度较大，R’阻值较小B．气体的酒精浓度较大，R’阻值较大C．气体的酒精浓度较小，尺7阻值较小D．气体的酒精浓度较小，冗’阻值较大解析：由于电源电压不变，测试中电流表示数较大，说明电路中接入的电阻比较小，而R阻值不变，所以就是酒精气体传感器的阻值比较小；而由题意知二氧化锡半导体型酒精气体传感器的阻值随气体酒精浓度的增大而减小，因此可得此时气体的酒精浓度较大，【答案】A典例219从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定，交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示．电源电压恒为9V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为O时，R2的电阻为80Q．使用前要通过调零旋钮（即滑动变阻器R1的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8V．求：(1)电压表的示数为8V时，电流表的示数为多少？(2)电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1接人的阻值为多少？(3)调零后，R1接人的电阻保持不变．某驾驶员对着测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少？2解析：(1)电路为传感器电阻R2和滑动变阻器R1的串联电路，电压表测量的是电阻R2两端的电压，当使用调零旋钮调零后，R2的电阻为80Q，电压表的示数为8V，利用欧姆定律可算出此时电路中的电流，也就是电流表的示数．(2)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，当电压表示数为8V时，滑动变阻器R，两端的电压用U1=U一U2来计算，此时电路中的电流即第(1)问所得的值，利用欧姆定律变形式R=U/I就能够算出滑动变阻器的阻值．(3)调零后，滑动变阻器阻值不变，就相当于一个定值电阻，某驾驶员对着测试仪吹气10s，电流表示数变成了0.3A，此时滑动变阻器两端的电压用U1’=I’R1来计算，然后利用串联电路电压规律求得传感器电阻R2两端的电压值．题型攻略解答生产、生活中的应用题时，关键是把现实中的问题还原成物理问题，运用物理规律解答．举一反三小明观察了市场上的自动测高仪后，设计了以下四个电路（其中R’是滑动变阻器，R是定值电阻，电源两极间电压恒定）．其中能实现身高越高，电压表示数越大的电路是3解析：人的身高越高时，滑动变阻器连入电路的电阻越大，B、C、D项中为串联电路，则电路总电阻越大，电路中电流越小，定值电阻两端电压变小，滑动变阻器两端电压变大，则B符合题意；C中电压表示数不变；D中电压表示数减小；A中电压表串联在电路中了，不正确．【答案】B典例221如图是汽车、摩托车油量表原理示意图，Ro是定值电阻，R’是滑动变阻器，则A．向油箱里加油时，油量表示数变大B．燃油消耗下降时，油量表示数变大C．油量表实际上就是一个电压表D．油箱加油过满时，油量表将被烧坏解析：由于油量表串联在电路中，因此它相当于一个电流表，C不对，当向油箱中加油时，浮标在浮力的作用下上升，从而使杠杆ABC沿顺时针转动，滑动变阻器R’接入电路的电阻值减小，从而使整个电路中总电阻也减小，由I=U/R和电源电压U不变知，电路中的电流I增大，即油量表的示数变大，反之，当油箱中的油量减少时，油量表的示数变小I故A对而B不对．当油箱加油过满时，变阻器R’接入电路中的阻值为O，但由于有固定电阻Ro的保护，电路中的电流不会过大而把油量表烧坏．【答案】A典例222如图是一种测定水流速度的装置．流速表由电压表改成，R是滑动变阻器，图中倒“T”型为一特殊管道，竖直管内装有可自由上下移动的轻质活塞A，A和滑动变阻器的滑片相连．开关闭合，当水流速度增大时A．活塞A下降，流速表示数变大B．活塞A上升，流速表示数变小C．活塞A上升，流速表示数变大D．活塞A下降，流速表示数变小4解析：流速增大，竖管内压强减小，活塞A下降，滑动变阻器连入电路的电阻增大，由串联分压规律可得，电压表示数变大，【答案】A为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图．弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）．定值电阻Ro=5Ω,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，电阻R1=25n，电源电压U=3V，电流表的量程为0~0.6A，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端．已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示．(1)小明在电路中连人Ro的目的是。(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当拉环不受拉力时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的A处．(3)通过计算说明，电流表表盘的0.6A处应标多少牛？【答案】(1)防止电流过大而烧坏电流表（或保护电路）(2)0.1(3)当电流为0.6A时电阻丝连人电路中的电阻为R1=R总一Ro=U/I-Ro=3V/0.6A一5Ω=O，连人电路的电阻丝长度的改变量为5cm，即弹簧伸长的长度为5cm，由图像可知拉力F=500N．