1．(2023·海門中學高三模擬)某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據實驗需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆________，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向右邊“0 Ω”處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表指針向右偏轉角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而________。
(2)再按圖示連接好電路進行測量。
①閉合開關S前，將滑動變阻器R1的滑片滑到________端(填“a”或“b”)。將溫控室的溫度設置為T，電阻箱R0調為某一阻值R01。閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R1，使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數、T和R01。斷開開關S。再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，閉合開關S。反復調節(jié)R0和R1，使電壓表和電流表的示數與上述記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值R02。斷開開關S。
②實驗中記錄的阻值R01________R02(填“大于”“小于”或“等于”)。此時熱敏電阻阻值RT＝________。(3)改變溫控室的溫度，測量不同溫度時的熱敏電阻阻值，可以得到熱敏電阻阻值隨溫度變化的規(guī)律。
[解析]　(1)使用多用電表的歐姆擋前應先歐姆調零，即將兩表筆短接。溫度越高，相同倍率下多用電表的指針向右偏轉的角度越大，則電阻阻值越小，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小。(2)①閉合開關前，為了保護電路，應該將滑動變阻器的滑片移到b端。②將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，調節(jié)滑動變阻器和電阻箱，使電壓表和電流表的示數與改接前一致，則R01＝R02＋RT，所以R01＞R02，RT＝R01－R02。[答案]　(1)短接　減小　(2)①b?、诖笥凇01－R02
2．某同學利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響。圖甲中給繼電器供電的電源電壓U1＝4 V，內阻不計，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30 Ω。當線圈中的電流大于等于40 mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。
甲 乙
(1)圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱________相連，指示燈的接線柱D應與接線柱________相連(均選填“A”或“B”)；(2)當環(huán)境溫度升高時，繼電器的磁性將________(選填“增大”“減小”或“不變”)，當環(huán)境溫度達到________ ℃時，警鈴報警；(3)如果要使報警電路在更高的溫度報警，下列方案可行的是(　　)A．適當減小U1 B．適當增大U1C．適當減小U2 D．適當增大U2
[解析]　(1)由于B接通時警鈴響，A接通時指示燈亮，因此C接B，D接A。(2)由于熱敏電阻隨溫度升高，阻值減小，回路的電流強度增大，因此繼電器的磁性增強。當電流等于40 mA時，回路的總電阻
而繼電器電阻R0為30 Ω，因此當熱敏電阻等于70 Ω時，由題圖乙可知對應溫度為40 ℃時，警鈴報警。(3)溫度更高時，熱敏電阻阻值更小，而報警電流為40 mA不變，因此應適當降低U1值，因此A正確。[答案]　(1)B　A　(2)增大　40　(3)A
3．電控調光玻璃能根據光照強度自動調節(jié)玻璃的透明度，將光敏電阻Rx和定值電阻R0接在9 V的電源上，光敏電阻阻值隨光強變化關系如表所示：
[“光強”表示光強弱程度的物理量，符號為E，單位坎德拉(cd)]
(1)當光照強度為4坎德拉(cd)時光敏電阻Rx的大小為________ Ω。(2)其原理是光照增強，光敏電阻Rx阻值變小，施加于玻璃兩端的電壓降低，玻璃透明度下降，反之則玻璃透明度上升。若電源電壓不變，R0是定值電阻，則下列電路圖中符合要求的是________(填序號)。
A　　　 　B　　　　 C　　　 　　D
[答案]　(1)4.5　(2)C
4．(2023·江蘇8省市?？?某同學為定性探究光敏電阻阻值隨光照強度變化的關系，設計了如圖(a)所示的電路。所用器材有：置于暗箱(圖中虛線區(qū)域)中的光敏電阻RG、小燈泡和刻度尺；阻值為R的定值電阻；理想電壓表 ；電動勢為E、內阻為r的電源；開關S；導線若干。圖(a)
實驗時，先按圖(a)連接好電路，然后改變暗箱中光源到光敏電阻的距離d，記錄電壓表的示數U，獲得多組數據如下表。
回答下列問題：(1)光敏電阻阻值RG與電壓表示數U的關系式為RG＝________(用E、r、R、U表示)；(2)在圖(b)的坐標紙上補齊數據表中所給的第二組數據點，并作出U-d的非線性曲線；
(3)依據實驗結果可推斷：光敏電阻的阻值隨著光照強度的減小而________(選填“增大”或“減小”)。
(4)該同學注意到智能手機有自動調節(jié)屏幕亮度的功能，光照強度大時屏幕變亮，反之變暗。他設想利用光敏電阻的特性，實現“有光照射光敏電阻時，小燈泡變亮；反之變暗”的功能，設計了如圖(c)所示電路，則電路中______(選填“R1”或“R2”)為光敏電阻，另一個為定值電阻。
(4)如果R1為光敏電阻，有光照射光敏電阻時，外電路總電阻變小，路端電壓降低，燈泡變暗；當R2為光敏電阻時，有光照射光敏電阻時，外電路總電阻變小，整個電路電流強度增大，內電壓升高，路端電壓降低，流過R1的電流減小，因此流過燈泡的電流增大，燈泡變亮，所以R2為光敏電阻。
高考實驗題是在教材實驗的基礎上創(chuàng)設新情境，通過改變實驗條件、實驗儀器設置題目，不脫離教材而又不拘泥于教材，體現開放性、探究性、設計性等特點，本實驗創(chuàng)新點體現在以下幾方面：
類型2　實驗拓展與創(chuàng)新
[題組訓練]1．(實驗設計創(chuàng)新)某同學通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗電路圖如圖甲所示，繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯接在電源E兩端，當繼電器的電流超過15 mA時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現溫控。繼電器的電阻約20 Ω，熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關系如下表所示。
(1)提供的實驗器材有：電源E1(3 V，內阻不計)、電源E2(6 V，內阻不計)、滑動變阻器R1(0～200 Ω)、滑動變阻器R2(0～500 Ω)、熱敏電阻Rt、繼電器、電阻箱(0～999.9 Ω)、開關S、導線若干。為使該裝置實現對30～80 ℃之間任一溫度的控制，電源E應選用________(選填“E1”或“E2”)，滑動變阻器R應選用________(選填“R1”或“R2”)。
(2)實驗發(fā)現電路不工作。某同學為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應將如圖乙所示的選擇開關旋至________(選填“A”“B”“C”或“D”)。(3)閉合開關S，用調節(jié)好的多用電表進行排查。在圖甲中，若只有b、c間斷路，則表筆接入a、b時指針________(選填“偏轉”或“不偏轉”)，接入a、c時指針________(選填“偏轉”或“不偏轉”)。
(4)排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時被吸合，下列操作步驟的正確順序是________。(填寫各步驟前的序號)①將熱敏電阻接入電路②觀察到繼電器的銜鐵被吸合③斷開開關，將電阻箱從電路中移除④閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的阻值⑤斷開開關，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調至108.1 Ω
[解析]　(1)若實現對30 ℃溫度的控制，繼電器和Rt的電壓U1＝0.015×(20＋199.5)V≈3.29 V，因此符合要求的電源應選E2。若實現對80 ℃溫度的控制，對全電路有：U＝I(R繼＋Rt＋R)，即6 V＝0.015 A×(20 Ω＋49.1 Ω＋R)，解得R＝330.9 Ω，因此滑動變阻器應選R2。(2)用多用電表測量直流電壓時，選擇開關應旋至C(直流電壓擋)。(3)表筆接入a、b時，a、b間電壓為0，指針不偏轉；接入a、c時，多用電表與電源等構成回路，指針偏轉。
(4)連接電路時，先用電阻箱代替熱敏電阻，調節(jié)滑動變阻器阻值，銜鐵被吸合時，調節(jié)完畢，移除電阻箱換為熱敏電阻即可，正確的順序為⑤④②③①。[答案]　(1)E2　R2　(2)C　(3)不偏轉　偏轉(4)⑤④②③①
2．(實驗原理創(chuàng)新)(2023·錫山模擬)某同學用熱敏電阻制作了一個簡易自動報警器，熱敏電阻的阻值R隨溫度T變化的圖像如圖甲所示，簡易自動報警器的電路圖如圖丙所示，請回答以下問題：
(1)用多用電表歐姆擋測繼電器線圈ed(如圖乙所示)的電阻時，將選擇開關旋至“×100”位置，歐姆調零，測線圈ed電阻發(fā)現指針偏轉角度過大，則應把選擇開關旋至________(填“×10”或“×1 k”)進行測量，經正確操作，多用表示數如圖丁所示，則所測繼電器的阻值為________ Ω；
(2)為使溫度在達到報警溫度時，簡易報警器響起，單刀雙擲開關c應該接________(選填“a”或“b”)；(3)流過繼電器線圈ed的電流I0＝10 mA時才會報警，若直流電源電動勢E1為18 V(內阻不計)，欲實現溫度達到或超過60 ℃報警器響起，則滑動變阻器規(guī)格應該選擇________。A．0～200 Ω　B．0～500 Ω　C．0～1 500 Ω
[解析]　(1)測電阻時指針偏轉過大，則讀數太小誤差較大，需要選擇小量程讓讀數變大點才能減小誤差，所以應把選擇開關旋至×10擋進行測量。所測繼電器的阻值＝表盤刻度讀數×倍率＝22×10 Ω＝220 Ω。(2)由于溫度升高熱敏電阻阻值減小，通過繼電器的電流增大，其產生的磁場磁感應強度增大，把鐵片向左吸引，所以要讓報警器響起，則單刀雙擲開關c應該接a。
[答案]　(1)×10　220　(2)a　(3)C
3．(實驗器材創(chuàng)新)實驗室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器R1(阻值變化范圍0～20 Ω)、滑動變阻器R2(阻值變化范圍0～1 000 Ω)、電動勢適當的電源、小燈泡(4 V　2 W)、開關、導線若干。(1)要完整地描繪小燈泡的U-I曲線，請在方框中畫出實驗電路圖，并標出所用滑動變阻器的符號。
　甲(2)實驗中描繪出的小燈泡U-I曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲的電阻隨溫度升高而________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)如果用上述器材測量所給電源的電動勢和內電阻，實驗電路如圖乙所示，圖中R0是阻值為9.0 Ω的保護電阻，實驗中測得多組數據記錄在下表中，試在同一坐標系中畫出等效電源的U-I圖像，由圖像可求出電源自身內阻約為________ Ω。
丙(4)若將上述小燈泡直接與電源和保護電阻組成串聯電路，如圖丙所示，此時小燈泡消耗的電功率約為____W(保留兩位有效數字)。
[解析]　(1)描繪小燈泡的伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變壓器要采用分壓接法，由于燈泡的阻值較小，電流表應用外接法，電路圖如圖1所示。圖1
(2)由題圖所示U-I圖線可知，隨電壓和電流的增大，燈泡實際功率增大，燈絲溫度升高，電壓與電流的比值增大，由此可知，燈泡燈絲電阻隨溫度升高而增大。

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