第9章 电路及其应用 章末提升创新应用(9)-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版多选 新教材 新高考）

章末提升创新应用(九) 授课提示：对应学生用书第256页 　　新教材人教版必修第三册第十二章第2节练习与应用第6题 　　如图是汽车蓄电池供电简化电路图。当汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，车灯会变暗；当汽车启动之后，启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。请分析以上现象发生的原因。 答案：汽车启动时，启动开关S闭合，电动机工作，干路电流增大，内电压增大，路端电压减小，车灯亮度变暗；启动开关S断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度。 　(多选)(2020·江苏卷)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时(　　) A.车灯的电流变小 B.路端电压变小 C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大 解析：汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误；由P＝IE知，电源的总功率变大，故D正确。 答案：ABD 授课提示：对应学生用书第256页 　(2020·全国Ⅲ卷)已知一热敏电阻当温度从10 ℃升至60 ℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100 Ω)。 (1)在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。 (2)实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为________kΩ(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。 　 (3)将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2 kΩ。由图(a)求得，此时室温为________℃(保留3位有效数字)。 (4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图(b)所示。图中，E为直流电源(电动势为10 V，内阻可忽略)；当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50 ℃，则图中________(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为________kΩ(保留2位有效数字)。 思维过程科学化、可视化、规范化 审情境⇒物理建模 模型1　测量阻值随温度的变化⇒分析得到：滑动变阻器的分压接法 模型2　电压表可视为理想电表⇒分析得到：电流表外接 模型3　输出电压达到6.0 V时触发报警器⇒分析得到：串联分压 审设问⇒问题逻辑 设问1　阻值随温度变化，电压表可视为理想电表⇒分压，外接 设问2　已知电压和电流⇒可求电阻 设问3　由图像查找电阻数据⇒可得温度 设问4　串联分压与电阻成正比⇒R1的电阻降到临界值⇒输出电压增大到临界值 选规律⇒过程再现 过程1　测量对象及测量工具⇒确定测量方案 过程2　已知电压和电流⇒欧姆定律 过程3　设定报警温度⇒串联电路电压的特点 写答案⇒规范生成 解析：(1)滑动变阻器应采用分压式接法，电压表可视为理想表，所以采用电流表外接法。连线如图。 (2)由部分电路欧姆定律得 R＝＝ Ω≈1.8 kΩ。 (3)由图(a)可以直接读出该电阻的阻值为2.2 kΩ时对应的温度为25.5 ℃。 (4)温度升高时，该热敏电阻阻值减小，分得电压减小。而温度高时要求输出电压升高，以触发报警，所以R1为热敏电阻。 由图(a)可知，温度为50 ℃时，R1＝0.8 kΩ，由欧姆定律可得 E＝I(R1＋R2)，U＝IR2 代入数据解得 R2＝1.2 kΩ。 答案：(1)图见解析　(2)1.8　(3)25.5　(4)R1　1.2 　(2022·浙江卷)(1)探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。 ①图2为实验器材部分连线图，还需要________(选填“af”“bf”“fd”“fc”“ce”或“cg”)连线(多选)。 ②图3所示电压表的示数为________V。 ③已知滑动变阻器的最大阻值R0＝10 Ω，额定电流I＝1.0 A。选择负载电阻R＝10 Ω，以R两端电压U为纵轴，为横轴(x为AP的长度，L为AB的长度)，得到U ­ 分压特性曲线为图4中的“Ⅰ”；当R＝100 Ω，分压特性曲线对应图4中的________(选填“Ⅱ”或“Ⅲ”)，则滑动变阻器最大阻值的选择依据是________。 (2)两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接，晃动G1表，当指针向左偏转时，静止的G2表的指针也向左偏转，原因是________(多选)。 A．两表都是“发电机” B．G