14.4 欧姆定律的应用
一、单项选择题（共12小题）
1. 在测量电阻的实验中，下列说法中正确的是
A. 连接电路时，开关闭合
B. 不需要考虑被测电压、电流的大小，选电表的小量程即可
C. 测量时可以测量一组数据，也可测量多组数据
D. 测量定值电阻的阻值时，需要求平均值
2. 一个灯泡正常发光时的电流强度为 安，电压为 伏。现要把它接在 伏电源上仍能正常发光，该灯泡必须
A. 串联一个 欧电阻 B. 并联一个 欧电阻
C. 串联一个 欧电阻 D. 并联一个 欧电阻
3. 电路中有一根电阻丝，若要使电路中的电阻变大，可以采取的方法是
A. 串联一根相同的电阻丝 B. 并联一根相同的电阻丝
C. 增大电路两端的电压 D. 减小通过电路中的电流
4. 在“伏安法测电阻”的实验中，下列关于滑动变阻器作用的说法中正确的是
A. 控制电源的电压，以免损坏电压表
B. 改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量
C. 使电压表和电流表的读数更加准确
D. 只能使电阻两端的电压升高，电阻中的电流变大
5. 下列科学方法中，叙述错误的是
A. 两个 的电阻串联与一个 的电阻效果相同，运用了转换法
B. 根据增大摩擦力的方法想到减小摩擦力的方法，运用了逆向思维法
C. 探究杠杆平衡条件，运用了归纳法
D. 在学习电压时，常对照水压来理解电压，运用了类比法
6. 如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片 向左滑动时，连入电路的电阻变大的是
A. B.
C. D.
7. 两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻，因为导体串联相当于
A. 减小了导体长度 B. 减小了导体横截面积
C. 增大了导体长度 D. 增大了导体横截面积
8. 下列所示的四个电路图中能正确反映如图所示电路连接关系的是
A. B.
C. D.
9. 串联电路的总电阻比电路中任何一个电阻还要大，因为电阻串联，相当于使导体
A. 增大了横截面积 B. 减小了横截面积
C. 增大了长度 D. 减小了长度
10. 如图甲所示，电源电压不变，闭合开关 ，当变阻器 的滑片 从 端滑到 端的过程中，电流表示数 与电压表示数 的关系如图乙所示。则下列选项错误的是
A. 的阻值为
B. 变阻器 的最大阻值为
C. 电源电压为
D. 电压表示数为 时， 的阻值为
11. 如图所示，电源电压 保持不变，滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关 ，断开开关 ，滑片 移至中点附近时，电流表的示数是 ，保持滑片 不动，闭合开关 ，断开开关 时，电流表的示数是 ，则电阻 的阻值是
A. B. C. D.
12. 我国法律规定，驾驶员醉驾要负刑事责任。松松同学设计了一种酒精测试仪的电路。其中 为定值电阻， 为酒精气敏元件，其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图所示。若电源两端的电压不变，则闭合开关 ，随气敏元件所测酒精气体的浓度增大，电表的示数也增大的是
A. B.
C. D.
二、填空题（共5小题）
13. 如图所示的电压表的示数为 。
14. 将一根粗细均匀的电阻丝从中间截断，每段电阻丝的阻值和截断前相比将 ；再把这两段电阻丝并联起来，并联的总阻值和截断前相比将 （均选填变大、变小或不变）
15. 用如图所示电路测出导体的电阻，闭合电键后只能获得 组电流和电压的数据，由此可以求出的电阻值也只有 个。为了能改变电路中的电流和电压获得多组数据，可采用的方法是 或在电路中添加的实验器材是 。
16. 王明在修理电子玩具时，需要一个 的电阻，现手边有阻值为 、 、
、 及 的电阻各一个，他可以选择其中 和 两个电阻 联来获得；还可以选择其中 和 的两个电阻 联来获得。
17. 迎新晚会要装一些小灯泡来增加气氛，现有一些阻值为 ，正常发光电流为 安的小灯泡，应把 个这样的灯泡 联在 的电路中使用。
三、综合应用题（共5小题）
18. 电流表的使用规则是：
（1）电流表应与被测电路 联；
（2）连接电流表时，应让电流从 接线柱流进，从 接线柱流出；
（3）被测电路中的电流不要超过电流表的 ；
（4）绝不允许不经过用电器而把电流表直接连到 上，否则，会因 过大，而损坏 。
19. 在学完欧姆定律相关的知识后，小明同学制作了一个利用电表测物体重力的重力秤，它能在表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。当秤盘不放任何重物时，滑片 恰好处于 点，当秤盘上放不同的物体时，在某表盘上可以读出所放物体重力的大小。已知电源电压为 ，， 最大阻值为 。请回答：
（1）重力的刻度值应该标注在 的刻度盘上；
（2）当所挂重物为 时，滑片恰好指在滑动变阻器中间，此时电压表读数为 ；
（3）在电源电压保持不变和弹簧不能更换的情况下，要使测量结果更准确，可采取的做法是 。
20. 和 是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在甲、乙两地之间，如图甲所示（假设 和 导线单位长度的阻值为 ）。由于深埋地下，当两导线上发生断路、两导线之间发生短路及发生漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处接入一个未知电阻）时，故障位置不容易被观察到。为了判断故障的类型和位置，维修人员通常在导线的左右两侧安装检测电路。若在左侧安装检测电路，其中已知电阻 为保护电阻，右侧加装电压表 ，如图乙所示。
若电流表有示数，且电压表 与电压表 的示数几乎相同，可视为导线无故障。请分析维修人员检测数据，回答下列问题：
（1）若检测电路中电流表示数为 ，电压表 示数为 ，表明输电线故障为 。
（2）若检测电路中电流表为 ，电压表 示数为 ，电压表 示数为 ，表明输电线故障为 。则故障处与甲地的距离约为 。（用 、 、 、 表示）
（3）若检测电路中电流表为 ，电压表 示数为 ，电压表 示数为 ，且 明显的比 小，则表明输电线故障为 。则故障处与甲地的距离约 。（用 、 、 、 、 表示
21. 如图所示，要使滑动变阴器的滑片向左移动时，灯泡变亮，其中 接 点，则应将点 和点 连接起来，并按这个电路图把如图的实物用笔画线代替导线连成电路。
22. 阅读短文，回答问题：
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力 ， 则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为 ，下应变片两端电压为 ，传感器把这两个电压的差值 输出，用来反映力 的大小。半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示。为消除温度变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。
（1）当弹簧钢没有受到压力时， 。
（2）当弹簧钢受力向下弯曲时， ， 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力 作用，该传感器下应变片两端的电压 冬天比夏天 （选填“大”或“小”）。
（4）进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是图丙中的 。
答案
1. D
【解析】连接电路时，开关必须断开，A错误；在无法估计被测电压、电流的大小时，应采用试触法选取合适的量程，B错误；测量时，必须多次测量，C错误；测量定值电阻的阻值时，为减小误差，要多次测量取平均值，D正确。
2. C
【解析】灯泡的电阻为：；
电路中的总电阻：，
根据串联电路具有分压作用可知，应该串联电阻：。
故选：C。
3. A
4. B
【解析】实验中移动滑动变阻器的滑片，改变了电路中的电流，根据 ，电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化，电流和电压的变化可以是变大、升高，也可以是变小、降低，从而实现多次测量，故B正确，D错误；实验中滑动变阻器不能改变电源电压，故A错误；实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响，故C错误。
5. A
【解析】两个 的电阻串联与一个 的电阻效果相同，运用了等效法，故A错误；
根据增大摩擦力的方法想到减小摩擦力的方法，运用了逆向思维法，故B正确；
探究杠杆平衡条件，通过多次实验数据进行归纳，运用了归纳法，故C正确；
在学习电压时，对照水压来理解电压，运用了类比法，故D正确。
6. A
7. C
【解析】导体与长度、横截面积以及材料的电阻率有关，两个电阻串联相当于长度加长，长度越大，电阻越大。
8. A
【解析】A. 电流从电源正极出发、经开关、两个灯泡回负极，与实物图符合，故A正确；
B. 开关闭合后，左端灯泡将被短路，与实物图不符合，故B错误；
C. 两灯泡并联，且开关接在支路上，与实物图不符合，故C错误；
D. 两灯泡并联，且开关接在干路上，与实物图不符合，故D错误
9. C
10. B
【解析】由甲电路图可知， 与 串联，电压表测 两端的电压，电流表测电路中的电流。
（）当滑片位于 端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为 的简单电路，电压表测电源两端的电压，其示数最大，
由图乙可知，电压表的最大示数为 ，则电源的电压 ，故C正确；
此时电路中的电流 ，由欧姆定律可得 的阻值：，故A正确；
（）当滑片位于 端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图乙可知，电压表的示数 ，电路中的电流 ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以， 两端的电压：，
则变阻器 的最大阻值：，故B错误；
（）由图乙可知，当电压表的示数为 时，电流表示数为 ，则 两端的电压 ，
的接入的阻值 ，故D正确。
故选：B。
11. C
【解析】分析电路可知，闭合开关 ，断开开关 ， 和 串联，滑片 移至中点附近时，设 和 串联的总电阻为 ，电流表的示数是 ，由欧姆定律可得
闭合开关 ，断开开关 时， 、 和 串联，保持滑片 不动，设 、 和 串联的总电阻为 ，电流表的示数是 ，由欧姆定律可得
滑片 保持不动，故电阻 的阻值为
故选C。
12. A
【解析】由图象可知，气敏元件所测酒精气体的浓度增大时，气敏元件的阻值增大；
A、由图知两电阻串联，电压表测量气敏元件两端的电压；当气敏元件的阻值增大时，根据串联分压的规律可知，气敏元件两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A符合题意；
B、由图知两电阻串联，电压表测量电源电压；因电源电压不变，所以电压表的示数不变，故B不符合题意；
C、由图知两电阻串联，电流表测串联电路中的电流；当气敏元件的阻值增大时，电路的总电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故C不符合题意；
D、由图知，电流表将气敏元件 短路，电路为定值电阻 的简单电路；因电源电压和 的阻值不变，则由欧姆定律可知电流表的示数不变，故D不符合题意。
故选：A。
13.
【解析】图中电压表用的是 量程，一大格表示 ，一大格分为 个小格，其分度值为 ，因此其读数 。
14. 变小；变小
【解析】将一根粗细均匀的电阻丝从中间截断，每段电阻丝的阻值和截断前相比材料与横截面积不变，但长度减小，每段电阻丝电阻变小；
再把这两段电阻丝并联起来，材料不变、长度变小、横截面积变大，并联的总阻值和截断前相比将变小。
15. 一；一；改变串联干电池的节数；滑动变阻器
16. ；；串；；；并
17. ；串
18. （1） 串
（2） 正；负
（3） 量程
（4） 电源；电流；电源和电流表
19. （1） 电压表
【解析】由电路图可知， 与 串联，电压表测电阻丝 两端的电压； 始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变；当秤盘上所放物重增大时，滑片向下移，电阻丝 的电阻增大，但是电路中电流保持不变，根据 可知，电阻丝 两端的电压增大，即电压表的示数增大，即在电流一定时，电压表的示数与电阻丝 的电阻成正比，所以重力的刻度值应该标注在电压表的刻度盘上。
（2）
【解析】由 得，，当滑片 指在 中点时，，。
（3） 减小 的阻值或增大 的阻值
【解析】在电源电压保持不变和弹簧不能更换的情况下，秤盘里放同样的重物，减小 的阻值会使电路中电流变大，电压表示数增大，相当于分度值更小；如果增大 的阻值，电路中的电流虽然减小了，但由 判断 的电压也减小了， 单位长度分得的电压增大，也相当于分度值更小了，所以测量结果更准确。
20. （1） 断路
【解析】电流表示数为 ，说明电路故障为断路，电压表示数为 ，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连，因此电路故障为输电线断路。
（2） 短路；
【解析】电流表有示数，说明电路为通路，因此电路故障为短路，电压表 示数为 ，电压表 示数为 ，因此与电压表 并联的电路处短路；
由 可得，电路中的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，导线的阻值：，
因导线单位长度的阻值为 ，
所以，导线的电阻 ，
所以，，
解得：与甲地的距离 。
（3） 漏电；
【解析】由于电压表 与电压表 的示数几乎相同时，视为导线无故障；若输电线的故障是短路，电压表 的示数应为零；而实际测量情况是且 明显的比 小，所以电线的故障是发生漏电现象；
电路中的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，导线的阻值：，
因导线单位长度的阻值为 ，所以，导线的电阻 ，
所以，，
解得：故障处与甲地的距离：。
21. ；
【解析】（1）由电路图可知，当 接 点， 解 点时，向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路电流变大，灯泡变亮。
（2）由电路图可知，电源、开关、灯泡、滑动变阻器串联接入电路，滑动变阻器用左半部分电阻丝，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：
22. （1）
【解析】由题意可知，金属梁的上、下表面的应变片完全相同，即两应变片的电阻相同，且两应变片串联在电路中，所以通过两应变片的电流相等，根据 可知，上应变片引线间两端电压为 和下应变片引线间两端电压为 相等；即 ，。
（2） 变大；变小
【解析】当金属梁受力向下弯曲时，上面金属电阻丝长度变大，电阻变大，下面金属电阻丝长度变短，电阻变小；
由欧姆定律可知，电压 ，电流一定时，电阻越大，导体， 变大， 变小。压力越小电子秤示数越小，也就是输出的电压越小，所以说传感器输出的电压 随外力 减小而减小。
（3） 小
【解析】冬天比夏天电阻增加的小，所以该传感器下应变片两端的电压 冬天比夏天小。
（4） A
【解析】原半导体电阻随温度升高而增大，所以应补偿电阻随温度升高而减小，A选项电阻随温度的升高而减小，故A正确。
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