内容正文:
专题特训十一欧姆定律在实际
生活中的应用
1.(1)大(2)2.4V(3)750N(4)减小电源电压
〔解析)(1)由图可知,压敏电阻R和定值电阻R。串联接
入电路,电压表与定值电阻R。并联,测量定值电阻R。两
端的电压。体重越大,对压敏电阻的压力越大,由表格数
据可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,电路的总电阻越
小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,由U=R可知,
R。两端的电压越大,即电压表示数越大。(2)由表格可
知,当体重为500N的人站在体重计上时,压敏电阻的阻值
6V
为15Q,电路中的电流1=R。150十100=0.24A,R
两端的电压即电压表的示数Un=IR。=0.24AX102=
2.4V。(3)当电压表示数最大,即R。两端的电压最大为
3V时,压敏电阻两端的电压最小,为U小=U一U大=
6V一3V=3V,即压敏电阻和定值电阻分担的电压相等,
根据串联电路分压特点可知,压敏电阻的阻值也为10Ω,
由表格可知,此时压力为750N,即体重计的最大称量值为
750N。(4)在不改变电压表量程的情况下,即电压表示数
最大为3V不变,由欧姆定律可知,若保持R。的阻值不
变,则电路中的最大电流不变,若要提高称量的最大值,则
压敏电阻受到的压力变大,它的阻值变小,电路的总电阻
变小,根据欧姆定律可知,要保持电路中的最大电流不变,
应减小电源电压。
2.(1)当检测的谷物中水分含量ω=20%时,对照图丙可
知,湿敏电阻的阻值为302,电路总电阻R总=R,十R
、300+300=60Q.电路中的电流1化-00=0.15A,
电压表测量湿敏电阻两端电压,此时电压表示数U=
IR=0.15A×30Ω=4.5V(2)因为湿敏电阻的阻值随
水分含量增加而增大,根据串联电路的分压特点,当电压
表示数为最大值6V时,为检测水分含量的最大值,所以
U,=U-U量'=9V-6V=3V,此时电路中电流I'-少
R。
Q1A湿较电阻的阻值R学-60n
3V
由图丙可知,能检测的水分含量最大值w'=50%(3)当
电流表示数为200mA=0.2A时,定值电阻两端的电压
U'=IR=0.2A×302=6V,U"=U-U'=9V-
6V=3V,湿敏电阻的阻值R_U”_3V
产-0.2A-150,由图
丙可知,水分含量值w”=5%
3.(1)减小(2)由图甲可知,定值电阻R。和气敏电阻R
串联,电压表测量R。两端的电压。由图乙可知,当空气质
量指数A为100时,R的阻值为602,因为串联电路两端
的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以此时R两端
的电压UR=U一U。=18V一12V=6V,因为串联电路中
0R、6V
各处的电流相等,所以电路中的电流1,=Lk=尺一600
=9=12Y
0.1A,定值电阻R,的阻值R,=7-0.1A=1200
(3)当电压表示数为9V时,R两端的电压UR'=U一
U,'=18V-9V=9V=U,',根据U=IR可知,串联电路
中,各用电器两端的电压之比等于电阻之比,此时R的阻
值R'=R。=1202,由图乙可知,此时的空气质量指数为
50,由表中数据可知,此时的空气质量等级为优
4.(1)由图可知,定值电阻R。与滑动变阻器R,串联后接
入电路,电流表测量电路中的电流,当滑片P在α端时,滑
动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的总电阻R=R,十
R。=16+42=202,由滑片P位于a湍,电流表的示数
是0.3A,得电源电压U=IR=0.3A×20=6V(2)由
于电流表的量程是0~0.6A,所以电路中的最大电流为
0.6A,当电路中的电流为0.6A时,滑动变阻器R,接人电
驺的阻痘微小,此时电驺中的总电阻R。-号一
102,滑动变阻器R,接人电路的最小阻值R1m=R危'
R。=10一4Ω=6(3)去掉图中的电流表,用电压表
(量程为0~3V)与R,并联,当滑动变阻器接入电路的阻
值变小,根据串联电路的电阻规律可知,电路中的总电阻
U
变小,根据I一尺可知,电路中的电流变大,根据U。=1R。
可知,定值电阻R。两端的电压变大,由电压表的量程是
0~3V可知,定值电阻R。两瑞的最大电压为3V,当电压
表的示数为3V时,滑动变阻器R,接入电路的阻值最小,此
时滑动变阻器R,两端的电压UW=U一U,'=6V-3V=
'_3V
3V,通过滑动变阻器的电流1,=1。'-R-400.75A,
U
滑动变阻器接人电路中的阻值R,'一景0,污A-4,
3V
R,的最大阻值为162,且ab的长度L=10cm,根据滑动
变阻器的阻值与长度成正比可知,Pb段的长度L%=
4Q=2.5cm,Pa段的长度Ln=L-L=10cm-
162
10 cm
2.5cm=7.5cm,根据弹簧的伸长量与所受拉力成正比,即
F=kx(k为常数),题中弹簧发生的形变都是弹性形变,k=
5000N/m可知,拉力F=5000 NmXz,所以当x=L
7.5cm时,拉力F=5000N/m×7.5×10m=375N
第3章拔尖自主测评
1.A由题知,蜜蜂飞行时与空气摩擦产生静电,且蜜蜂在
飞行中可以吸引带正电的花粉,根据异种电荷相互吸引可拔尖特训·
科学(浙教版)八年级上
专题特训十一
欧姆定律在实际生活中的应用
■■■类型一基于表格信息的应用
意思
1.[2025宁波校级期中]某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,其中电源电
压恒为6V,定值电阻R。为102,电压表量程为0~3V,R是压敏电阻,R的阻值与平
板受到压力F对应的部分数据如下表,平板质量不计。
压力F/N
0
300
375
500
750
1500
平板
压敏电阻R/2
30
25
20
15
10
5
R
(压敏电阻)
(1)人的体重越重,电压表的示数越
(填“大”或“小”)。
(2)体重为500N的人站在体重计上时,电压表的示数为
§
(3)在电路安全的情况下,体重计能称量的最大值为
(第1题图)
(4)若想提高称量的最大值,在不改变电压表量程的情况下,写出一条措施:
类型二基于坐标图像信息的应用■■■
2.舒青境科技成就在智慧农业与粮食安全国家战略背景下,谷物水分精准检测已成为粮食收储、加
工与流通环节的核心技术之一。如图甲所示为一种谷物水分检测仪,可以检测出谷物内部的水分
含量ω(用百分数表示),如图乙所示为其内部的简化电路,电压表的量程是0~6V,电流表的量
程是0~225mA,电源电压恒为9V,定值电阻R。=302,如图丙所示为湿敏电阻R的阻值随水
分含量ω变化的关系图像。
(1)当检测的谷物中水分含量w=20%时,电压表的示数是多少?
(2)该水分检测仪能检测的水分含量的最大值是多少?
(3)若用图乙中的电流表来显示水分含量的大小,则电流表的200mA刻度线处应标注的水分含
量值是多少?
100
80
C
60
40
A
20
20406080100
0/%
丙
(第2题图)
86
第3章电路探秘
类型三坐标和表格综合承载信息的应用
亚亚面
3.创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等
级是按照空气质量指数划分的,如下表所示:
空气质量指数A
0~≈50
51~100
101~150
151-200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图甲所示,
已知电源电压U=18V,R。是定值电阻,气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示。闭合开关,当
空气质量指数A为100时,电压表示数为12V。
(1)由图乙可知,气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而
(2)求定值电阻R。的阻值。
(3)当电压表示数为9V时,对应的空气质量等级是什么?
1201
100
气敏电阻
c80
60
R
40
20
0
50100150200250300
乙
(第3题图)
雪度雪度
类型四基于关系式信息的应用
雪周雪
4.新势学科融合如图所示为某款由电流表改装而成的可显示拉力大小的测力计的原理图,电流
表量程为0~0.6A,R。=42,R1的最大阻值为162,且ab的长度L=10cm,其阻值与长度成正
比。滑片P的上端固定在拉杆的O点,当弹簧处于原长时,滑片P位于α端(最右端),闭合开
关,此时电流表的示数为0.3A。电源电压保持恒定,P与R,接触良好且不计摩擦,弹簧的电阻
忽略不计,发生弹性形变时,弹簧的伸长量x与所受拉力F成正比,即F=x(k为常数)。(题中
弹簧发生的形变都是弹性形变,k=5000N/m)
(1)求电源电压U。
(2)为了保证电路安全,求R,接入电路的最小阻值。
(3)去掉图中的电流表,用电压表(量程为0~3V)与R。并联,利用电压表显示拉力的大小,则电
压表所能显示的最大拉力为多少?
拉环
0弹簧
b
R.
(第4题图)
“答案与解析”见P38
87