2020版高考物理大一轮复习第八章本章学科素养提升讲义（含解析）教科版

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1、本章学科素养提升例1　某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图1甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.t/℃30.040.050.060.070.080.0Rt/Ω199.5145.4108.181.862.949.1图1(1)提供的实验器材有：电源E1(3V，内阻不计)、电源E2(6V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0～200Ω)、滑动变阻器R2(0～500Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9Ω)、开

2、关S、导线若干．为使该装置实现对30～80℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为

3、50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω解析　(1)若实现对30℃温度的控制，继电器和Rt两端的电压U＝0.015×(20＋199.5)V≈3.29V，因此符合要求的电源应选E2.若实现对80℃温度的控制，对全电路有E＝I(R继＋Rt＋R)，即6V＝0.015A×(20Ω＋49.1Ω＋R)，解得R＝330.9Ω，因此滑动变阻器应选R2.(2)因电路中有电源，排查电路故障应选用多用电表

4、的直流电压挡，故将选择开关旋至C.(3)只有b、c间断路，表笔接入a、b间时，电表与电源之间不形成闭合电路，则电表指针不偏转，表笔接入a、c间时，能形成闭合电路，电表指针发生偏转．(4)欲使衔铁在50℃被吸合，由表中数据可知，此时热敏电阻的阻值为108.1Ω，操作步骤应是先断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，观察继电器的衔铁被吸合，然后断开开关，将电阻箱从电路中移除，再将热敏电阻接入电路原位置，故步骤顺序应为⑤④②③①.答案　(1)E2　R2　(2)C　(3)不偏转　偏转(4)⑤④②③①(1)找原型：先根据实验目的和给出的条件把教材中

5、的实验原型在头脑中完整地重现出来；(2)做对比：将实验中所给器材与原型中器材进行对比，看一下少了什么器材或什么器材的量程不满足要求；再看一下多给了什么器材，注意多给的器材可能就是解决问题的“金钥匙”；(3)定方案：根据对比结果设计电路；(4)常用替代或改装：①内阻已知的电压表相当于小量程的电流表；②内阻已知的电流表则相当于小量程的电压表；③灵敏电流计串大电阻改装成电压表：＋―→④灵敏电流计并小电阻改装成电流表；＋―→⑤内阻较小的电源串定值电阻相当于内阻较大的电源．例2　欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a．无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程．b．有尽可能高的

6、测量精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电流表(量程3mA，内阻约为50Ω)B．电压表(量程3V，内阻未知)C．电流表(量程15mA，内阻为10Ω)D．保护电阻R＝120ΩE．直流电源E(电动势2V，内阻忽略不计)F．滑动变阻器(总阻值10Ω，额定电流0.5A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择________、________(填字母代号)．(2)请在虚线框中画出符合要求的实验电路图．解析　根据题中给出的备用器材，选择伏安法测量电流表的内阻．选择内阻已知的电流表作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联．由于电流表两端电压

7、最大只有0.15V，滑动变阻器最大电阻只有10Ω，所以选择分压电路，电路图如图所示．答案　(1)C　D　(2)见解析图