第四板块 层级Ⅳ-2 创新为魂——高考创新考法迁移悟通（Word教参）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（老教材）

Ⅳ－2　创新为魂——高考创新考法迁移悟通 创新点(一)　实验目的的创新 [例1]　(2023·广东高考)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接：图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的________(填“左”或“右”)端接线柱。 (2)盐水电导率和温度的测量 ①测量并记录样品池内壁的长宽高，在样品池中注满待测盐水。 ②闭合开关S1，________开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为________mA； ③________开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I2为________mA； ④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。 (3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为________Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。 [创新分析] 借助闭合电路的欧姆定律，本题主要考查了盐水电导率的测量实验。 [解析]　(1)根据题图(a)电路可知，R4一端的导线应接到R3的右端接线柱。 (2)②闭合开关S1，断开开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，则通过电阻R4的电流为I4＝，根据电路构造可知，流过样品池的电流为I1＝I3＋I4＝40.0 mA； ③闭合开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，则流过R4的电流为I4′＝， 学科网（北京）股份有限公司 流过样品池的电流为I2＝I3′＋I4′＝60.0 mA。 (3)设待测盐水的电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律，开关S2断开时，E＝I1 开关S2闭合时，E＝I2 联立解得R0＝100 Ω。 [答案]　(1)右　(2)②断开　40.0　③闭合　60.0　(3)100 创新点(二)　数据处理的创新 [例2]　为判断标称为100 m的康铜导线的电阻率及长度是否达标，某同学进行了下列实验，完成步骤中的填空： (1)剥开导线两端绝缘皮，用螺旋测微器测量裸线的直径如图1所示，则读数为________mm。 (2)用欧姆表粗测导线的总电阻，示数在15～20 Ω 之间。用图2的电路测量该盘导线的总电阻R，图中电源E的电动势为6 V、内阻很小；电压表V1量程为3 V、内阻为2 970.0 Ω；电压表V2量程为5 V、内阻为5.0 kΩ；定值电阻R0＝30.0 Ω。为更准确地测量Rx，图2中a应选用________(选填“V1”或“V2”)。 (3)调节滑动变阻器，测得多组数据，描绘出两电压表示数Ub­Ua图像如图3所示，可知Rx＝______Ω(保留3位有效数字)。 (4)若导线的长度恰为100 m，则导线材料的电阻率为____________Ω·m(保留2位有效数字)。 (5)已知20 ℃时康铜的电阻率为5.0×10－7 Ω·m，若实验是在25 ℃的环境中进行且导线长度恰为100 m，则该导线________(填“可能”或“不可能”)是康铜制成的；若实验是在20 ℃的环境中进行且导线是康铜制成，则该导线的长度________(填“大于”“小于”或“等于”)100 m。 [创新分析] (1)利用Ub­Ua图线求解导线的总电阻Rx。 (2)通过测量导线的总电阻以及导线的长度和直径可确定电阻率。 学科网（北京）股份有限公司 (3)由于温度发生变化，引起导线的电阻率的变化带来测量误差。 [解析]　(1)螺旋测微器读数为1.5 mm＋50.0×0.01 mm＝2.000 mm。 (2)测量时，a的示数小，b的示数大，故a选小量程电压表V1。 (3)根据Ub－Ua＝IRx，I＝＋ 联立解得Ub＝Ua 则图像斜率k＝1＋Rx＝ 解得Rx≈16.2 Ω。 (4)根据Rx＝ρ，则ρ＝＝ Ω·m≈5.1×10－7 Ω·m。 (5)电阻和温度有关，温度升高，金属电阻率增大，故测得电阻率偏大，所以在25 ℃的环境中电阻率为5.1×10－7 Ω·m，导线可能是康铜制成的；导线长度l′＝＝ m≈102 m，故导线长度大于100 m。 [答案]　(1)2.000　(2)V1　(3)16.2　(4)5.1×10－7　(5)可能　大于 创新点(三)　实验器材的等效替换 [例3]　甲、乙两个实验小组利用传感器研究电池组电动势和内阻及负载功率问题。已知两小组所选用的定值电阻阻值相同，均为R0＝1.0 Ω。 (1)甲小组利用电压传感器(相当于理想电压表)