第12章 交变电流 传感器 章末提升创新应用(12)-【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(十二) 授课提示：对应学生用书第332页 教材展示 新教材人教版选择性必修第二册第93页——传感器的种类传感器的种类很多，作为一门知识密集型技术，它与许多学科有关：有的利用物质的物理特性或物理效应制作而成，如力传感器、磁传感器、声传感器等物理传感器；有的利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度等转换为电信号，如离子传感器、气体传感器等化学传感器；有的利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质，如酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等生物传感器。 在林林总总的传感器世界中，大多数传感器是以物理原理为基础制作的。这类传感器种类最多，应用领域也最广泛。例如，一部普通的智能手机中就安装有十几种传感器如图，能感受声音、图像、压力、磁场、加速度等各种信息。 试题链接1　基于智能手机与传感器的例子，在学习了如何用智能手机做物理实验及传感器后，同学们要进一步掌握有关传感器，比如压力传感器、温度传感器、光传感器、加速度传感器、电容传感器的工作原理，提升科学探究等物理核心素养。 很多智能手机都有加速度传感器，用手托着手机，迅速向下运动，然后停止，手机记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示，则(　　) A．t1时刻手机速度最大 B．t2时刻手机在最低点 C．t3时刻手受的压力最大 D．t4时刻手受的压力最小 解析：图像的面积表示速度变化，所以t2时刻手机速度最大，A错误；手机停止时，位置最低，所以t4时刻手机在最低点，B错误；根据牛顿第二定律，手机加速度向上并且加速度最大时，手给手机的作用力最大，即手受到的压力最大，由图可知，t3时刻手受的压力最大，C正确；根据牛顿第二定律，手机加速度向下并且加速度最大时，手给手机的作用力最小，即手受到的压力最小，由图可知，t1时刻手受的压力最小，D错误。 答案：C 高考链接2　(2021·山东卷)某乒乓球爱好者，利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。实验步骤如下： ①固定好手机，打开录音功能； ②从一定高度由静止释放乒乓球； ③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间(单位：s)的变化图像如图所示。 根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。 碰撞次序 1 2 3 4 5 6 7 碰撞时刻(s) 1.12 1.58 2.00 2.40 2.78 3.14 3.47 根据实验数据，回答下列问题。 (1)利用碰撞时间间隔，计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为________ m(保留2位有效数字，当地重力加速度g＝9.80 m/s2)。 (2)设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬时速度大小的比值为k，则每次碰撞损失的动能为碰撞前动能的________倍(用k表示)，第3次碰撞过程中k＝________(保留2位有效数字)。 (3)由于存在空气阻力，第(1)问中计算的弹起高度________(选填“高于”或“低于”)实际弹起高度。 解析：(1)由表可知，第3次碰撞后，经过0.4 s发生第4次碰撞，根据竖直上抛运动的对称性，上升高度 h＝gt2＝×9.8×()2 m≈0.20 m。 (2)由Ek＝mv2，v2＝kv1，可得Ek2＝k2Ek1，则损失的动能ΔEk＝(1－k2)Ek1。 结合表中数据，第3次碰撞前后的速度分别为v＝gt＝0.21g，v′＝0.2g，则k＝＝0.95。 (3)空气阻力做负功，由动能定理可知，h计算＞h实际。 答案：(1)0.20　(2)1－k2　0.95　(3)高于 授课提示：对应学生用书第333页 1．对于原线圈电路接用电器的问题，输入功率等于输出功率，要注意电压与匝数成正比关系成立的条件，此时＝中U1指的是原线圈两端电压，而不是电源电压。 2．常见图例 3．处理技巧：首先分析通过副线圈的电流，由电流比关系可知原线圈的电流；其次根据欧姆定律可得与原线圈串联的负载两端的电压；最后列出原线圈两端电压的表达式，根据电压比关系求出副线圈两端电压。 典例　(多选)在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，两个相同灯泡的电阻和滑动变阻器接入电路中的有效阻值均为R＝5 Ω(不考虑灯泡电阻随温度的变化)，两电表均为理想交流电表，电源输出电压的表达式为u＝120sin 100πt V。下列说法正确的是(　　) A．L1、L2两灯泡消耗的功率之比为2∶1 B．电流表的示数为8 A C．电源的输出功率为1 900 W D．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，电压表的示数变大 思维过程科学化、可视化、规范化 审情境⇒ 物理建模 原线圈——等效电路⇒U＝I1R＋U1 副线圈——等效电路⇒U2＝2I2R 审设问⇒ 问题逻辑 电源电压在“原线圈电路”的分配⇒U＝UL1＋U1 副线圈电压U2在“副线圈电路”的