专题特训10 欧姆定律在实际生活中的应用问题-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 专题特训十欧姆定律在实际生活中的应用问题 ■■■■类型一} 滑动变阻器类应用画■■ 1.超势学科融合[2025安庆二模]如图甲所示为物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪。其 内部简化电路原理图如图乙所示。测试中，被测试的同学向前推动测试仪的滑块（滑动变阻器的 滑片)，用电压表的示数来反映被测试的同学的成绩。电源电压恒为6V,滑动变阻器R,的滑片 P每移动1cm电阻变化0.52，定值电阻R2的阻值为152。 (1)当滑片P位于最左端时，电流表的示数是多少？ (2)某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动了20c,此时电压表的示数是多少？ (3)另一同学测试时，电压表的示数为3V,则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少？ P R (A 乙 (第1题图) 2.[2025深圳南山校级段考]小张同学对实验室的压力秤非常感兴趣，于是结合所学知识设计了如图 甲所示的压力测量仪。其中，电源电压保持4.5V不变，电压表量程为0~3V,R1是电阻箱。R2为 粗细均匀的导体棒，总阻值为802，总长度为20cm。金属指针P可在金属杆AB上滑动，且与它接 触良好，金属指针与金属杆电阻和摩擦忽略不计。弹簧每受到1N的力会形变0.5cm。当托盘不放 物体时，压力为0N,金属指针P恰好位于导体棒R2的最上端，现闭合开关S,调节R,=202。 4 托盘 5(N】 绝缘杆 B 甲 丙 (第2题图) (1)当压力为0N时，求电路中的电流。 (2)在保证电路安全的情况下，求该测量仪能测得的最大压力。 (3)小张在对电压表表盘进行压力标注时发现，表盘上的压力刻度并不均匀，如图乙所示。①请 利用现有器材帮小张设计一个压力刻度均匀的电路，在图丙虚线方框内画出；②通过调节新设计 电路中R,的阻值，可使压力测量仪的量程为0~30，分度值为1N,则R1应调为多少？ 78 第十四章欧姆定律 ■■■类型二敏感电阻类应用 3.[2025深圳一模]如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电源电压恒为5V,电路中电流表的 量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“15020.3A”字样。R,为热敏电阻。明明发 现某热敏电阻阻值随环境温度变化关系如图乙所示。 (1)将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关，调节滑片P至某一位置，此时电流表的读数 为0.01A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值 (2)若滑片位置不动，求该电路能测量的最高环境温度。 R/Q 600 500 400 300 A 200 100 0102030405060t/℃ 乙 (第3题图)》 4.情境科技成就[2025深圳龙岗期中]图甲为智能快递分拣机器人，快递分拣电路的 化示意图如图乙所示，其中R1、R2分别为光敏电阻和力敏电阻，当机器人扫描条形 后，机器人根据R,和R2反映的信息识别快件需要运送的区域。电路中，电源电压为 光敏电阻R,为102，扫码后R1的阻值发生变化，其变化后的阻值对应的送件区域如下表所示， 力敏电阻R,的阻值随压力变化关系如图丙所示。求： ↑R/2 100 90 80L 70- 60 A 50f--- 40-r-t-1--- 30---+--- 20 0- R F/N 0 102030405060708090100 甲 丙 (第4题图) 送件区域 A B C D 光敏电阻R1/2 12 15 18 20 (1)快件扫码前通过R1的电流。 (2)运送某快件到B区域时，通过R,的电流。 (3)运送某快件到B区域时，电流表的示数为0.5A,R2的阻值及快件的重力。 “答案与解析”见P40 79总电压为3V,由图可知，当电流为0.2A时，此时电阻A 两端的电压为1V,电阻B两端的电压为2V,总电压为 3V根据公式R-号可知，电阻乃的阻值R。'-号 2V 0.2A-10Q,故C正确：将A和B并联后，电压相等，都是 2V,此时通过电阻A的电流为0.4A,通过电阻B的电流 为0.2A,根据并联电路的特点可知，干路中的电流I IA十IB=0.4A十0.2A=0.6A,故D错误 3.B由图(a)可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通 过两者的电流均为0,5A则由欧姆定体的变形式R号 可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；图(b)中，两电阻 串联，由图(a)可知，当电路中的电流I=0.2A、U=1V、 U2=2V时，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电 U 2V 源电压U-3V,此时乙的阻值R2=片=0.2A=10n, 故B错误；图(c)中，两电阻并联，并联电路各支路两端电压 相等，由图(a)可知，当电压U=2V、I甲=0.4A、Iz=0.2A 时，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路总电 流为0.4A+0.2A=0.6A,故C正确：图(c)中，两电阻并 联，由图(a)可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通 过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。 4.B由图乙可知，热敏电阻与电阻R串联，串联电路电 流处处相等，由1一是可得，热敏电阻与电阻R两端的电 压之比r-R=是三m,所以R,=mR。由图丙可知， 热敏电阻与电阻R并联，由于并联电路各支路两端的电压 等，因此通过热敏电阻与电阻R的电流之比 U Rt' R U ,所以R·二尺，由于R,的阻值随温度的 高而减小，所以Rr>R,',则mR>R,即m> n 5.C由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的 电流，电压表测量R,两端的电压；当滑片滑到中点c时， 电流表示数为0.2A,电压表的示数为4V,则R,的阻值 R,=7=0.2A-200,故A错误：由图可知，滑片在6时 电压表的示数为3V,此时电路中的电流1，一R一200 U.3V 0.15A;电源电压不变，滑片在c时，根据欧姆定律可知，电 源电压U=U,十1，×=4V叶0.2A×及 ①：滑片在b 时，根据欧姆定律可知，电源电压U=U十I,XR2=3V十 0.15A×R2②：①②朕立，解得：R2=20n,U=6V,故B 错误，C正确：当滑片滑到a点时，电流表示数L。一尽 U 200-0.3A,滑片在b时电流表示数为0.15A,整个过程 6V 中电流表示数变化了0.3A一0.15A=0.15A,故D错误。 故选C。 6.解：(1)由电路图可知，R1、RR2串联，电压表V,测R 两端的电压，V2测变阻器R两端的电压，电流表测电路中 的电流；将滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中， 变阻器接人电路的电阻变小，总电阻变小，由1{知电指 中的电流变大，R,两端的电压变大（即V,示数变大），R 两端电压变大，由串联分压的规律可知变阻器R两端的电 压变小（即V2示数变小），所以图线①表示电压表V,示数 随电流表示数变化的图像，图线②表示电压表V,示数随 电流表示数变化的图像；当滑片位于最左端时，R,与R, 串联，此时电流最大、V,的示数最大，由图像可知，此时R, 两端的电压U,=8V,通过的电流1，=2A,由I=尺可得 R的阻值风票-X=40Q②)当带片位于段左满 时，R,与R2串联，由串联电路的电压特点和欧姆定律可 得电源电压U=U,+I,R2=8V+2A×R2①，当滑片位 于最右端时，R1、R、R2串联，此时电流最小，由图像可知，此 时电流I2=1A,变阻器R两端的电压UR=6V,U,′ 4V,同理可得电源电压U=UR+U,'+I2R2=6V+4V+ 1A×R2②，联立①②两式解得：U=12V,R2=22 7.解：(1)当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零， 此时电路中的电流最大，两电压表的示数最大且电压表V, 测电源两端的电压，由图乙可知，电路中的最大电流I大= 1.0A,电压表V,的示数为7V,电压表V2的示数为12V, 即电源的电压为12V(2)电路中电流最大时灯泡两端的 电压U.=U-Uw=12V一7V=5V;此时灯泡的电阻 少-5Y=50(3)当滑片位于最右端时，电阻最 R.-I天1A 大，电流最小，由图乙可知，最小电流为0.5A,电压表V2 的示数为4.5V,滑动变阻器两端的电压UR=U一U2= -45V=7.5V:滑动变阻器的最大阻值R=片 &5X15n 专题特训十欧姆定律 在实际生活中的应用问题 1.解：(1)由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R, 串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路 电流；当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻R2的简单 电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I一及， J 5n0.4A,即电流表示数为Q.4A(2)滑片P每移动 6 1cm,R,的电阻变化0.5，某同学测试时，从最左端推动 滑片P向右移动20cm,此时滑动变阻器接人电路的电阻 R,=0.52/cm×20cm=10n,串联电路总电阻等于各部 分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I' R,+R-10+15n-0.24A,此时滑动变阻器两端的电 U 6V 压U1=TR,=0.24A×102=2.4V,即电压表示数为2.4V (3)当电压表示数为3V时，因串联电路两端电压等于各 部分电压之和，所以定值电阻R,两端电压U,=U一U'= 6V-3V=3V,电路中电流P-发-3=0.2A,根据 欧姆定律可得此时滑动变阻器的阻值R,'-,-3V =7=0.2A 152,滑片P每移动1cm,R,的电阻变化0.52，则移动的 152 距离L-0.5n/cm-30cm 2.解：(1)当托盘不放物体时，压力为0N,金属指针P恰 好位于导体棒R2的最上端，电路为R,的简单电路，根据 欧姆定体可得，此时电骑电流1名--02洒A (2)由题图甲得，R,、R2串联，电压表测量R2的电压。依 题意得，托盘上的重物越重，滑片下移长度越长，R2接人电 路中电阻越大，电路电阻越大，电路电流越小；由串联电路 中电阻越大分到的电压越大得，此时R,的电压变大，电压 表示数变大。电压表量程为0~3V,则电压表的最大示数 为3V,由串联电路电压规律可得，此时R,的电压U,= U-U2=4.5V-3V=1.5V,此时电路电流I'=I,= U_1.5V R1202 =0.075A,由欧姆定律得，此时R2的阻值 U, 3V R,7.05A二40，弹簧的形变量山丹 20cm=10cm,弹簧每受到1N的力会形变0.5cm,所以该 测量仪能测得的最大压力F。6)0×1N=20N (3)为了使电压表的刻度均匀，应在改变电阻的同时，保持 电流不变，则滑片移动过程中，电路电阻不变，则R2的电 阻应全部接入电路中，滑片接在电压表的一端，使滑片移 动过程中，电压表的示数均匀变化，如图所示。依题意得， 压力测量仪的最大测量值Fx'=30N,此时弹簧的形变量 4L'-30V 1N×0.5cm=15cm,则R,与电压表并联部分的 电阻的阻值R上5需×80n-60n,此时电路电流T” Uv3V R2上60n =0.05A,由I= U 与串联电路电阻特点得，R, 4.5V 应调为R,'-7-Rm-0.05A-80D=10D 77777 (第2题图)》 3.解：(1)根据图像可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻 的阻值为4002，当电流表的读数为0.01A,总电阻R= U 5V 7-0.O1A=500n:滑动变阻器的电阻R-R-R,= 5002一4002=1002(2)若滑片位置不动，电流最大为 Q02A,总电阻-片。20n:热蒙电阻的阻值 R,'=R"-R'-2500-1002=1502:根据图像可知，电阻 与温度是直线关系，即R,=b一kt;当R,=4002时，t= 20℃，代入关系式可得：4002=b一k×20℃①：当R,= 3002时，t=30℃，代人关系式可得：3002=b-k×30℃②： 联立①②可得：k=102/℃，b=6002,则R,随温度t变化 的函数关系为R,=6002-102/℃×t;将R,′=1502代 入，即150=6002-10n/℃×t,解得t=45℃ 4.解：(1)由图乙可知，光敏电阻和力敏电阻并联接人电 路，电流表测干路电流，扫码前R,=10Ω，并联电路各支路 两端电压相等，根据欧姆定律可得快件扫码前通过R,的 电流1，-名-00-06A(2)由表指可知，运选快件 到B区域某位置时，光敏电阻的阻值为15Ω，根据欧姆定 _U_6V 聿可得此时通过光敏电阻的电流1R50一0,4小 (3)运送快件到B区域时，电流表示数为0.5A,即干路电 流为0.5A,并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通 过力敏电阻的电流I2=I-IB=0.5A一0.4A=0.1A,此 U 6V 时力敏电阻的阻值R,一，01A-60Q:由图丙可知此 时力敏电阻受到的压力为15N,即快件的重力为15N 第十四章拔尖自主测评 1.D电阻大小取决于导体的长度、材料、横截面积和温 度，与导体两端的电压、通过的电流无关，故A错误；电阻