[專題復(fù)習(xí)定位]1．熟練掌握電學(xué)實驗的基本原理和方法，并借助基本實驗分析拓展創(chuàng)新實驗。2．掌握傳感器的性質(zhì)，會設(shè)計和分析含傳感器的自動控制電路問題。
命題點1　電阻測量類實驗1．(2024·湖南卷，T11)某實驗小組要探究一金屬絲的阻值隨氣壓變化的規(guī)律，搭建了如圖(a)所示的裝置。電阻測量原理如圖(b)所示，E是電源，V為電壓表，A為電流表。
(1)保持玻璃管內(nèi)壓強為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，電流表示數(shù)為100 mA，電壓表量程為0～3 V，表盤如圖(c)所示，示數(shù)為________V，此時金屬絲阻值的測量值R為________Ω(保留3位有效數(shù)字)。
(2)打開抽氣泵，降低玻璃管內(nèi)氣壓p，保持電流I不變，讀出電壓表示數(shù)U，計算出對應(yīng)的金屬絲阻值。(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制R－p關(guān)系圖線，如圖(d)所示。
(4)如果玻璃管內(nèi)氣壓是0.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，保持電流為100 mA，電壓表指針應(yīng)該在圖(c)指針位置的________(選填“左”或“右”)側(cè)。解析：根據(jù)題圖(d)可知氣壓越小電阻越大，再根據(jù)U＝IR可知壓強p減小，電阻R增大，故電壓增大，電壓表的指針位置應(yīng)該在題圖(c)中指針位置的右側(cè)。
(5)若電壓表是非理想電壓表，則金屬絲電阻的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值。
2．(2024·山東卷，T14)某學(xué)習(xí)小組對兩種型號鉛筆芯的電阻率進行測量。實驗器材如下：學(xué)生電源(輸出電壓0～16 V)；滑動變阻器(最大阻值10 Ω，額定電流2 A)；電壓表V(量程0～3 V，內(nèi)阻未知)；電流表A(量程0～3 A，內(nèi)阻未知)；待測鉛筆芯R(X型號、Y型號)；游標(biāo)卡尺，螺旋測微器，開關(guān)S，單刀雙擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。
回答以下問題：(1)使用螺旋測微器測量鉛筆芯直徑，某次測量結(jié)果如圖甲所示，該讀數(shù)為________mm。
解析：根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，其讀數(shù)d＝2 mm＋0.01×45.0 mm＝2.450 mm。
(2)把待測鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置，將單刀雙擲開關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯，則測量鉛筆芯電阻時應(yīng)將K擲到________(選填“1”或“2”)端。
解析：由于電壓表示數(shù)變化更明顯，說明電流表分壓較多，因此電流表應(yīng)采用外接法，即測量鉛筆芯電阻時應(yīng)將K擲到1端。
(3)正確連接電路，得到Y(jié)型號鉛筆芯I－U圖像如圖丙所示，求得電阻RY＝________Ω(保留3位有效數(shù)字)；采用同樣方法得到X型號鉛筆芯的電阻為1.70 Ω。
(4)使用游標(biāo)卡尺測得X、Y型號鉛筆芯的長度分別為40.68 mm、60.78 mm，使用螺旋測微器測得X、Y型號鉛筆芯直徑近似相等，則X型號鉛筆芯的電阻率________(選填“大于”或“小于”)Y型號鉛筆芯的電阻率。
命題點2　電表的改裝3．(2024·安徽卷，T12)某實驗小組要將電流表G(銘牌標(biāo)示：Ig＝500 μA，Rg＝800 Ω)改裝成量程為1 V和3 V的電壓表，并用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對其進行校準(zhǔn)。選用合適的電源、滑動變阻器、電阻箱、開關(guān)和標(biāo)準(zhǔn)電壓表等實驗器材，按圖1所示連接電路，其中虛線框內(nèi)為改裝電路。
(1)開關(guān)S1閉合前，滑片P應(yīng)移動到________(選填“M”或“N”)端。解析：由題圖1可知，該滑動變阻器采用分壓式接法，在開關(guān)S1閉合前，滑片P應(yīng)移到M端。(2)根據(jù)要求和已知信息，電阻箱R1的阻值已調(diào)至1 200 Ω，則R2的阻值應(yīng)調(diào)至________Ω。解析：當(dāng)開關(guān)S2接a時，電壓表量程為3 V，根據(jù)歐姆定律有U2＝Ig(Rg＋R1＋R2)，其中R1＝1 200 Ω，解得R2＝4 000 Ω。
(3)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S2與a連接時，電流表G和標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的示數(shù)分別為I、U，則電流表G的內(nèi)阻可表示為__________________(結(jié)果用U、I、R1、R2表示)。
(4)校準(zhǔn)電表時，發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)電流表G內(nèi)阻的真實值與銘牌標(biāo)示值有偏差，則只要________即可(填正確答案標(biāo)號)。A．增大電阻箱R1的阻值B．減小電阻箱R2的阻值C．將滑動變阻器的滑片P向M端滑動解析：校準(zhǔn)電表時，發(fā)現(xiàn)改裝后電壓表的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏大，要減小G的示數(shù)可以增大兩電阻箱的阻值。
(5)校準(zhǔn)完成后，開關(guān)S2與b連接，電流表G的示數(shù)如圖2所示，此示數(shù)對應(yīng)的改裝電壓表讀數(shù)為________V(保留2位有效數(shù)字)。解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律UV＝IA(Rg＋R1)＝430×10－6×(800＋1 200)V＝0.86 V。
命題點3　測定電源的電動勢和內(nèi)阻4．(2024·遼寧、吉林、黑龍江卷，T11)某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘妷罕怼㈦娮杞z、定值電阻(阻值為R0)、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了如圖(a)(b)所示的實驗電路原理圖。
(1)實驗步驟如下：①將電阻絲拉直固定，按照圖(a)連接電路，金屬夾置于電阻絲的________(選填“A”或“B”)端；②閉合開關(guān)S，快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S，記錄金屬夾與B端的距離L；③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖(c)中圖線Ⅰ；④按照圖(b)將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖(c)中圖線Ⅱ。
解析：為了保護電路，閉合開關(guān)前，金屬夾置于電阻絲的最大阻值處，由題圖(a)可知，應(yīng)該置于A端。
(2)由圖線得出縱軸截距為b，則待測電池的電動勢E＝________。
命題點4　觀察電容器的充、放電現(xiàn)象5．(2024·廣西卷，T12)某同學(xué)為探究電容器充、放電過程，設(shè)計了圖甲實驗電路。器材如下：電容器，電源E(電動勢6 V，內(nèi)阻不計)，電阻R1＝400.0 Ω，電阻R2＝200.0 Ω，電流傳感器，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干。實驗步驟如下：
(1)斷開S1、S2，將電流傳感器正極與a節(jié)點相連，其數(shù)據(jù)采樣頻率為5 000 Hz，則采樣周期為________s。
(2)閉合S1，電容器開始充電，直至充電結(jié)束，得到充電過程的I－t曲線如圖乙，由圖乙可知開關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為________mA(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。解析：由題圖乙可知開關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為15.0 mA。
(3)保持S1閉合，再閉合S2，電容器開始放電，直至放電結(jié)束，則放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓為________V。
(4)實驗得到放電過程的I－t曲線如圖丙，I－t曲線與坐標(biāo)軸所圍面積對應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.018 8 C，則電容器的電容C為________μF。圖丙中I－t曲線與橫坐標(biāo)、直線t＝1 s所圍面積對應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.003 8 C，則t＝1 s時電容器兩極板間電壓為________V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
解析：充電結(jié)束后電容器兩端電壓UC′＝E＝6 V，故可得ΔQ＝(UC′－UC)C＝0.018 8 C　解得C＝4.7×103 μF設(shè)t＝1 s時電容器兩極板間電壓為UC″，得(UC′－UC″)C＝0.003 8 C代入數(shù)值解得UC″≈5.2 V。
命題點5　利用傳感器制作簡單的自動控制裝置6.(2024·廣東卷，T12)某科技小組模仿太陽能發(fā)電中的太陽光自動跟蹤系統(tǒng)，制作光源跟蹤演示裝置，實現(xiàn)太陽能電池板方向的調(diào)整，使電池板正對光源。圖甲是光照方向檢測電路。所用器材有：電源E(電動勢3 V)；電壓表V1和V2(量程均有3 V和15 V，內(nèi)阻均可視為無窮大)；滑動變阻器R；兩個相同的光敏電阻RG1和RG2；開關(guān)S；手電筒；導(dǎo)線若干。圖乙是實物圖。圖中電池板上垂直安裝有半透明隔板，隔板兩側(cè)裝有光敏電阻，電池板固定在電動機轉(zhuǎn)軸上?？刂茊卧c檢測電路的連接未畫出。控制單元對光照方向檢測電路無影響。請完成下列實驗操作和判斷。
(1)電路連接。圖乙中已正確連接了部分電路，請完成虛線框中滑動變阻器R、電源E、開關(guān)S和電壓表間的實物圖連線。
(2)光敏電阻阻值與光照強度關(guān)系測試。①將圖甲中R的滑片置于________端。用手電筒的光斜照射到RG1和RG2，使RG1表面的光照強度比RG2表面的小。②閉合S，將R的滑片緩慢滑到某一位置。V1的示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)U1為________V，U2的示數(shù)為1.17 V。由此可知，表面光照強度較小的光敏電阻的阻值________(選填“較大”或“較小”)。③斷開S。
解析：①將題圖甲中的R的滑片置于b端。②電壓表量程為3 V，最小刻度為0.1 V，則讀數(shù)為1.60 V；由此可知表面光照強度較小的RG1兩端電壓較大，說明表面光照強度較小的光敏電阻的阻值較大。
(3)光源跟蹤測試。①將手電筒的光從電池板上方斜照射RG1和RG2。②閉合S，并啟動控制單元?？刂茊卧獧z測并比較兩光敏電阻的電壓，控制電動機轉(zhuǎn)動。此時兩電壓表的示數(shù)U1

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