第八章 素养提升课(十)-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

电学实验在高考中的应用 授课提示：对应学生用书第249页 　图(a)是多用电表的表盘示意图，小明用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量一只电阻的阻值，发现指针偏转角太小，为了测量结果比较精确，小明按以下步骤进行了实验： (1)应换用________(选填“×1”或“×100”)倍率的欧姆挡。 (2)两表笔短接，通过调节________(选填“S”“T”或“K”)，进行欧姆调零。 (3)重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图(b)所示，测量结果是________Ω。 (4)图(c)是小明刚刚使用过的两种倍率的欧姆挡内部电路示意图，R2为欧姆调零旋钮。当开关S断开时的倍率是________(选填“×1”“×10”或“×100”)。同时应保证R1的阻值是灵敏电流计Rg的________倍。 [解析]　(1)用多用电表“×10”倍率的欧姆挡测量电阻的阻值，指针偏转角太小，说明示数大了，要想使示数指在中值电阻附近，应选用大倍率的，故选用“×100”倍率的欧姆挡； (2)两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针指在0 Ω处； (3)由图可知，指针示数为11，因挡位为×100，故电阻读数为R＝11×100 Ω＝1 100 Ω； (4)当开关S断开时，通过电表干路的最大电流最小，根据闭合电路欧姆定律，表头达到最大电流时，电路总电阻变大，故量程变大，故选“×100”倍率的欧姆挡；小明选用的欧姆挡倍率扩大10倍，即断开前通过电表干路的最大电流是表头最大量程的10倍，根据并联电路电压电流关系可得Ig＋I1＝10Ig，IgRg＝I1R1，解得R1＝Rg。 [答案]　(1)×100　(2)T　(3)1 100　(4)×100　 　图甲是大型机械厂里用来称重的电子吊秤，其中实现称重的关键元件是拉力传感器，其工作原理是：挂钩挂上重物，传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变，其长度和横截面积都发生变化，拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。 (1)请说明拉力敏感电阻丝的电阻随拉力增大而增大的原因________________________________________________________________________。 (2)某研究小组找到了一根拉力敏感电阻丝RL，其电阻随拉力变化的图象如图乙所示，再按图丙设计了一个简易的“吊秤”，电路中电源电动势E约为15 V，内阻约为2 Ω；灵敏电流表满偏电流为10 mA，内阻约为5 Ω；R为电阻箱，最大阻值为9 999 Ω；电阻丝RL接在A、B两接线柱之间，通过光滑绝缘滑环将重物吊起，接通电路完成下列操作： A．滑环不吊重物时，调节电阻箱R，当电流表为某一示数I时，读出电阻箱的示数为R1； B．滑环吊起待测重物时，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ； C．调节电阻箱，使电流表示数仍然为I，读出电阻箱的示数为R2，则拉力敏感电阻丝电阻的增加量为________。 (3)设RLF的图象斜率为k，截距为b，则待测重物的重力G的表达式为G＝________(用以上测得的物理量表示)。 (4)研究小组中一位同学受欧姆表原理启发，将灵敏电流表重新刻度标记重物的重力，则标记重力示数的刻度盘________(选填“均匀”或“不均匀”)，呈现出________________________________特点。 [解析]　本题考查欧姆表的拓展应用。 (1)随着拉力增大，电阻丝变长变细，根据电阻定律R＝ρ可知，电阻增大。 (2)C.电路中电流不变，则电路中外电阻不变，所以有ΔRL＝R1－R2。 (3)图象的斜率k＝＝，解得F＝，对重物受力分析有2F cos θ＝G，解得G＝cos θ。 (4)根据闭合电路的欧姆定律得I＝＝，解得RL＝－r″＝kF＋b＝＋b，因为电流与G不是线性关系，所以刻度盘不均匀；电流越小，重物越重，刻度盘靠近电流零刻度一侧刻度较密，另一侧较疏。 [答案]　(1)电阻丝变长，横截面积减小 (2)C.R1－R2　(3)cos θ (4)不均匀　靠近电流零刻度一侧刻度较密，另一侧较疏 　某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 (1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为________cm，直径为________mm。 (2)按图丙连接电路后，实验操作如下： ①将滑动变阻器R1的阻值置于最________(选填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0。 ②将电阻箱R2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为