中考欧姆定律生活应用类典型试题归类与思维例析

欧姆定律是德国科学家欧姆于1826年通过实验建立起来的。欧姆定律不仅是电学的基本定律，也是学生学好电学的知识基础。“物理课程标准”明确要求“通过实验探究电流、电压和电阻的关系，理解欧姆定律，并能进行简单计算。” 从教学要求的内容角度看，欧姆定律的知识考查不仅对实验探究有要求，对欧姆定律的知识内容以及应用知识解决实际问题能力均有较高要求，从教学要求的水平层次看，欧姆定律知识的教学要求要达到“理解”层次。从中考题型的发展趋势看，历年来各地课改实验区对电学知识的考查中，涉及欧姆定律相关内容各类题型考查分值通常超过10分以上。从题型发展趋势看，欧姆定律的相关中考试题已从单一的理论知识考查逐步向生活实际应用与能力方面的转化。尤其是将欧姆定律运用于人们日常生活，密切与生活实际的联系，要求学生学会运用欧姆定律来分析生活中简单的电学现象，从而达到对学生实现物理基础理论知识与实际联系的考查。以下就2010年各地中考欧姆定律相关的生活实际应用类典型试题作为应用解析，供同学中考复习参考。

一、家用电器类

家用电器是学生生活中比较常见的物品，比如电灯、手电筒、微波炉、电能表、电视机和电熨斗等。这些电器的内部电路有时会用到与欧姆定律相关的知识和应用。分析此类问题，一般借助题目提供的背景信息（如电路图），结合实际应用的图景，依据欧姆定律知识进行分部解析。

典型例题：如图1，是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图像是（）

图1

思维脉络：灯L和滑动变阻器串联，电源电压U、灯泡电阻不变。当滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变大，即电路中的总电阻变大，由知，电路中的电流I会变小，则灯泡两端电压也会变小。

参考答案：选C。

题后反思：节能应急台灯是常见家用电器物品。台灯与学生的生活紧密联系，学生比较熟悉，但是对与台灯的内部电路结构并不是都十分清楚。本体事先提供应急台灯电路示意图，让学生体会到，在串联电路中电源电压不变，当滑片移动时，如果滑动变阻器的电阻变大，则它两端的电压也会变大。由于电源电压不变，根据串联电路电压特点，则灯两端的电压会变小。电路中的电流也会变小。可记住：在串联电路中，哪部分的电阻大，则分担的电压就会大。

拓展题1：（2010·荆门）一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图2所示。由图可得定值电阻R的阻值为Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是Ω。

图2

思维点拨：根据图2当电压时2V时，电流时0．2A，所以电阻：R=U/I=2V/0．2A=10Ω。当电压是2V时，流过灯泡的电流是0．6A，则总电阻：R_总= U/I_总=2V/（0．2A+0．6A）= 2．5Ω

参考答案：10；2．5

二、新科技材料类

新科技材料是现代科技发展中特点，很多高科技电子产品的元件会或多或少的涉及欧姆定律的相关知识。一般新科技材料或元件与电路相关，通常涉及光控元件、温控元件、声控元件。这些元件或材料通常涉及材料的电阻变化，在应用欧姆定律分析和解决这类题型时，一般要注意这些元件或材料的电阻在电路中的大小变化或引起电路中电阻的变化。

典型例题：有一种半导体材料，其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。利用热敏电阻可以用来测量温度的变化，且反应快，精度高。小明同学想用热敏电阻设计一个电路，来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。他买来了一个热敏电阻，该热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图3所示。他又到实验室借来了一块电流表、一个开关和6V的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路。

（1）请你在方框中画出你设计的电路图。

（2）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0－0．6A的量程，请你计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？

思维脉络：本题涉及温控电阻知识。根据题目提供的信息，温度的变化能引起热敏电阻阻值的变化。如何把温度的变化显示出来呢？根据题目提供的器材，想到通过热敏电阻阻值的变化，引起电路电流的变化，从而用电流表显示出来，这样可以设计好电路图。下面的计算都要在此基础上进行，要注意图像的运用。

参考答案：（1）如图4。

（2）由图像可知：0℃时，热敏电阻的阻值为250Ω，此时，电路的电流是：。所以气温表的0℃应与电流表刻度盘0．024A的刻度对应。

当电流表达到满刻度时，电路中的电流为0．6A，。

由图象可知，热敏电阻的阻值为10Ω时，气温是80℃，因此，气温表能测量的最高温度是80℃。

题后反思：热敏电阻生活中比较常见，题中热敏电阻R_t就相当于一个变阻器，其阻值变化规律是随着温度的升高，阻值变小。弄清热敏电阻阻值变化规律是解题的关键。

拓展题1：如图5-甲所示的电路中，R是一个定值电阻，R_t是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示，当开关闭合且电阻R_t所处的环境温度升高时，电流表示数，电压表示数。（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）

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图5

思维点拨：由图5-乙知，热敏电阻R_t随着温度的升高，其阻值在减小。当开关闭合且电阻R_t所处的环境温度升高时，电路中的总电阻减小，电流就会变大，R两端的电压将增大，有串联分压关系可知，R_t两端的电压将会变小。

参考答案：增大减小

三、数据测定类

生活中一些电子电路经常利用欧姆定律相关的知识对一些物理量进行测量或测定。比如交通运输中，这些电子电路的核心元件比如油量表、超载测重的压力计等常与欧姆定律紧密相关，另外，比如风力测定、或计数测量的电路经常与生活实际联系紧密。

典型例题：如图6所示，是计重秤原理图。重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，采用了计重秤原理图设计记重收费计，以下说法正确的是（）

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图6

A．称重表相当于一个电压表 B．电路中的R₁是没有作用的

C．当车辆越重时，称重表的示数越小 D．当车辆越重时，称重表的示数越大

思维脉络：本题的关键是理解滑片的滑动和车重的关系。当称重物时，弹簧在压力的作用下紧缩，带动滑片向下滑动，滑动变阻器连入电路中的电阻长度变短，使电路中的电阻变小。由于电源电压不变，电阻变小，电流就会变大。车辆越重，则滑动变阻器的电阻越小。选D。

题后反思：此题仍然是判断电表示数变化的问题。先通过滑动变阻器的滑片移动方向判断电路的总电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化。

拓展题1：图7是某种光电计数器的原理示意图，其中R₁的电阻值随着光照亮度的增大而减小，R₂为定值电阻。工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照射R₁，A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时计数一次。下列说法正确的（）

图7

A．光线照射R₁时，信号处理系统计数

B．光线照射R₁时，信号处理系统不计数

C．工件挡住光线，使R₁两端的电压变小

D．工件挡住光线，使R₁两端的电压变大

思维点拨：题目考查的是串联电路电压分配的规律，但情景新颖，需要在仔细阅读的基础上，收集有效的信息。由图1和题目可知，有光照射时，R₁的电阻值减小，根据串联分压原理，此时R2两端的电压变大，即信号处理系统获得高电压，这样，光电计数器就计数一次。

参考答案：A、D。

拓展题2：小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图8所示。电源电压6V，R₀为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50?的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P。闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0．6A。已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求：（1）R₀的阻值；（2）无风时电流表示数。（3）球P受风力作用，当偏转到A端静止时，球受到风力F多大？