【名师讲解】高三物理一轮复习：十 交变电流、传感器(36张PPT)
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高三物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 实验十一 传感器的简单应用课件
[题组突破] 3．(多选) (2015·聊城模拟)如图实-11-7 所示，
R1、R2 为定值电阻，L 为小灯泡，R3 为光 敏电阻，当照射光强度增大时 ( ) A．电压表的示数增大 B．R2 中电流减小 C．小灯泡的功率增大 D．电路的路端电压增大
图实-11-7
解析
4．(多选)利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件
图实-11-2
考查识图能力和数据处理方法
1根据R＝UI 求出不同温度下热敏电阻的阻值。 2由R-t关系图线找出R与t的函数关系式。 3本实验的主要误差来源于温度计和电压表的读数。
[题组突破]
1．(2015·长春模拟)温度传感器广泛应用于家用电器中，它是
利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图实
电阻的温度是
()
A．60 ℃ C．100 ℃
图实-11-3 B．80 ℃ D．120 ℃
解析
2. (2016·北京四中三模)如图实-11-4 所示，一热敏电阻 RT 放在控 温容器 M 内；A 为毫安表，量程 6 mA，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小；R 为电阻箱，最大 阻值为 999.9 Ω，S 为开关。已知 RT 在 95 ℃时的阻值为 150 Ω，在 20 ℃时的阻值约为 550 Ω。现要求在降温过程中测量 在 20～95 ℃之间的多个温度下 RT 的阻值。
解析
考点二 光敏电阻的应用
[典例 2] 为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关 控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是 阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强 弱，光越强照度越大，照度单位为 lx)。某光敏电阻 RP 在不同 照度下的阻值如下表：
高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第二节 变压器 电能的输送课件
220×0.2 44
A＝1
A，C、D错误；原线圈和副线圈的匝数比nn12
＝II12＝51，A错误，B正确．
答案：B
2．用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变 压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图所示，则( )
A.变压器输入功率约为3.9 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1 2 D.负载电流的函数表达式i＝0.05sin(100πt＋π2)A
第十章
交变电流 传感器
第二节 变压器 电能的输送
突破考点01 突破考点02 突破考点03
突破考点04 课时作业 高考真题
突破考点01
变压器
自主练透
1.构造和原理(如图所示)
(1)主要构造：由________、________和铁芯组成． (2)工作原理：电磁感应的________现象．
2.基本关系 (1)电压关系：UU12＝________. (2)电流关系：只有一个副线圈时：II12＝________. (3)功率关系：P入＝________. (4)频率关系：原、副线圈中电流的频率相等．
(3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化．
2.负载电阻不变的情况(如图所示)
(1)U1不变，nn12发生变化，U2变化． (2)R不变，U2变化，I2发生变化． (3)根据P2＝UR22和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变 化，U1不变时，I1发生变化．
【例1】 如下图所示，理想变压器输入端PQ接稳定的交流 电源，通过单刀双掷开关S可改变变压器原线圈匝数(图中电压表 及电流表皆为理想电表)，则下列说法中正确的是( )
3.几种常用的变压器 (1)自耦变压器——也叫________变压器． (2)互感器 ①电压互感器，用来把高电压变成________； ②电流互感器，用来把大电流变成________．
高考物理一轮复习 第十章 交变电流 传感器 第1节 交变电流的产生及描述 新人教版
精品课件
第1节 交变电流的产生及描述
3．(2015·连云港摸底)如图 10-1-6 甲所示为一台小型发电机的示 意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的 电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻 为 1.0 Ω，外接灯泡的电阻为 9.0 Ω。求：
图 10-1-6 (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式； (2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量； (3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。
(√ )
(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。
(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。
(6)交变电流的峰值总是有效值的 2倍。
精品课件
(√) (× )
(×)
第1节 交变电流的产生及描述
要点一 正弦式交变电流的产生及变化规律 1．正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)两个特殊位置的特点： ①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B，Φ 最大，ΔΔΦt ＝0， e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。 ②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΔΦt 最大， e最大，i最大，电流方向不改变。
S产生，磁极以OO′为轴匀速转动。在t＝0时 图10-1-3 刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转
动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映
线圈中感应电流I随时间t变化的图线是
()
图10-1-4
精品课件
第1节 交变电流的产生及描述
解析：磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不动线圈向相 反方向转动，在t＝0时刻，由右手定则可知，产生的感应电流 方向为a→b→c→d→a，磁场的方向与线圈平行，感应电流最 大，故选项C正确。 答案：C
第1节 交变电流的产生及描述
3．(2015·连云港摸底)如图 10-1-6 甲所示为一台小型发电机的示 意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的 电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻 为 1.0 Ω，外接灯泡的电阻为 9.0 Ω。求：
图 10-1-6 (1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式； (2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量； (3)线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功。
(√ )
(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值。
(5)交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值。
(6)交变电流的峰值总是有效值的 2倍。
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(√) (× )
(×)
第1节 交变电流的产生及描述
要点一 正弦式交变电流的产生及变化规律 1．正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)两个特殊位置的特点： ①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B，Φ 最大，ΔΔΦt ＝0， e＝0，i＝0，电流方向将发生改变。 ②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΔΦt 最大， e最大，i最大，电流方向不改变。
S产生，磁极以OO′为轴匀速转动。在t＝0时 图10-1-3 刻，磁场的方向与线圈平行，磁极N开始离开纸面向外转
动，规定由a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则能反映
线圈中感应电流I随时间t变化的图线是
()
图10-1-4
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第1节 交变电流的产生及描述
解析：磁极以OO′为轴匀速转动可等效为磁场不动线圈向相 反方向转动，在t＝0时刻，由右手定则可知，产生的感应电流 方向为a→b→c→d→a，磁场的方向与线圈平行，感应电流最 大，故选项C正确。 答案：C
高考物理一轮总复习 第十章 交变电流 传感器 第3讲 实验 传感器的简单使用课件(选修3-2)
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的 温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度 盘正中的温度为 20 ℃(如图甲所示)，则 25 ℃的刻度应在 20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧．
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温 度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．
(2)实物连线时，一般先将串联的主体电路连接好，然后 连接并联的器材．
[跟踪训练] 1．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积 很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且 精确度高． (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元 件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域 的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)．
考点
互动探究
考点一 热敏电阻的原理及应用
如图，一热敏电阻 RT 放在控温容器 M 内； 为 毫安表，量程 6 mA，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动 势约为 3 V，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为 999.9 Ω； S 为开关．已知 RT 在 95 ℃时的阻值为 150 Ω，在 20 ℃时的 阻值约为 550 Ω.现要求在降温过程中测量在 95 ℃～20 ℃之 间的多个温度下 RT 的阻值．
毫安表的示数 I0，并记录电阻箱的读数 R0，根据欧姆定律有
I0＝R0＋E150
；将 Ω
RT
的温度降为
T1(20
℃<T1<95
℃)；调节
电阻箱，使得毫安表的读数仍为 I0，记录电阻箱的读数为 R1，
根据欧姆定律：
I0＝R1＋ERT1，则R0＋E150 Ω＝R1＋ERT1，解得 RT1＝R0－ R1＋150 Ω.
届高考一轮物理复习选修十交变电流传感器讲实验十一传感器的简单应用教科版PPT课件
2013届高考一轮物理复习课件选修3-2第十章交变电流 传感器（教科版）
第3讲 实验十一 传感器的简单应用
实验目的
1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性． 2．了解传感器在技术上的简单应用．
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
实验器材
热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷 水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、 开关、导线等．
2．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入 带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的 光的多少．
3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
热敏电阻传感器
【例1】 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏 安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲 线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω. 将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量 的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图 中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻 约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．
图甲
随堂备考演练
图乙
(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热 水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器， 快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量 不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏 安特性曲线． 答案 见解析
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
答案 (1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见解析 光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小 (2)电路原理图见解析图
第3讲 实验十一 传感器的简单应用
实验目的
1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性． 2．了解传感器在技术上的简单应用．
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
实验器材
热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷 水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、 开关、导线等．
2．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入 带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的 光的多少．
3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
热敏电阻传感器
【例1】 热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏 安法研究电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲 线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4～5 Ω. 将热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量 的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水瓶(图 中未画出)、电源(3 V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻 约1 Ω)、直流电压表(内阻约5 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．
图甲
随堂备考演练
图乙
(3)完成接线后的主要实验步骤：①往保温杯里加一些热 水，待温度计稳定时读出温度计值；②调节滑动变阻器， 快速测出几组电压表和电流表的值；③重复①和②，测量 不同温度下的数据；④绘出各测量温度下的热敏电阻的伏 安特性曲线． 答案 见解析
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
基本实验要求 实验考点聚焦 实验拓展探究 随堂备考演练
答案 (1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见解析 光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小 (2)电路原理图见解析图
【名师导学】高考一轮物理总复习：第10章《交变电流传感器》章末总结ppt课件
压器原理知，匝数少的接被测MM.D电D.20X流X ，匝数多的接测量
6
仪表，故 ab 接 MN，cd 接 PQ，Iab＞Icd，选项 B 正确. 【答案】B
2.(多选)(2014 天津)如图 1 所示，在匀强磁场中， 一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线 垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图 2 中 曲线 a、b 所示，则( )
选项 A 错误.电动势的最大值为 10 2 V，有效值是 10 V，
选项 B 错误.根据闭合电路的欧姆定律，可知干路电流的 有效值为 I＝r＋ER＝1.0 A，交流电流表显示的是有效值， 选项 D 正确.电阻 R 消耗的电功率为 P＝I2R＝9 W，选 项 C 错误.
【答案】D
MM.DD.20XX
10
MM.DD.20XX
11
【解析】本题是理想变压器的动态分析问题，首
先要分清变量和不变量，其次明确各物理量间的制约
关系. 由于理想变压器输入电压 U1 不变，原、副线圈匝
数不变，所以输出电压 U2 也不变，灯 L 亮度不随 P 的滑动改变，故选项 A 错误，选项 B 正确.P 向上滑动 时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，负载总电阻 R 总
表示的交变电动势的峰值之比为 Ema∶Emb＝ωa∶ωb
＝3∶2，即 Emb＝23Ema＝10 V，故曲线 b 表示的交变
电动势的有效值为
E
＝ 102 V＝5 有
MM.DD.20XX
2 V，D 错误.
8
【答案】AC
3.(2013 福建)如图，实验室一台手摇交流发电机， 内阻 r＝1.0 Ω，外接 R＝9.0 Ω的电阻.闭合开关 S， 当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势
高考物理一轮总复习 第十章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述课件(选修3-2)
A．乙图中 Oa 时间段对应甲图中 A 至 B 图的过程 B．乙图中 c 时刻对应甲图中的 C 图 C．若乙图中 d 等于 0.02 s，则 1 s 内电流的方向改变 50 次 D．若乙图中 b 等于 0.02 s，则交流电的频率为 50 Hz [解析] 由交变电流的产生原理可知，甲图中的 A、C 两 图中线圈所在平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再
考点
互动探究
[核心提示] 6 个概念：正弦式交变电流的周期、频率、瞬时值、峰 值、有效值、最大值的概念 4 个值：瞬时值、有效值、最 大值、平均值 2 个位置：中性面、垂直中性面 2 个表达式： 线圈从中性面和垂直中性面开始计时分别对应的交变电流的 瞬时表达式 3 种图象：e－t 图象、i－t 图象、Φ－t 图象
2．正弦交变电流的函数表达式(线圈从中性面位置开始 计时)
(1)电动势 e 随时间变化的规律：e＝Emsinωt . (2)负载两端的电压 u 随时间变化的规律：u＝Umsinωt . (3)电流 i 随时间变化的规律：i＝ Imsinωt . 其中 ω 等于线圈转动的 角速度 ，Em＝ nBSω .
知识点二 描述交变电流的物理量 1．周期和频率 (1)周期 T：交变电流完成 一次周期性 变化(线圈转动 一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式：T＝2ωπ. (2)频率 f：交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数 ，
单位是赫兹(Hz)．
1
1
(3)周期和频率的关系：T＝__f__或 f＝_T__.
考点一 正弦交流电的变化规律及应用 1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
规律 物理量
函数
磁通量
Φ＝Φmcosωt ＝BScosωt
图象
高考物理一轮总复习 第十章 交变电流 传感器章末归纳提升课件
第二十五页，共37页。
【解析】 交流电是电流大小和方向随时间发生变化的 电流，两个图中都是交流电，A 错；图 3 是正弦交流电，图 4 是锯齿形交流电，图形不同，有效值大小不相等，B 错； 由图 3 所提供的信息可知，C 对；变压器不改变交流电的频 率大小，D 错．
【答案】 C
第二十六页，共37页。
第二十七页，共37页。
【解析】 由图乙可知，加在原线圈上交流电压瞬时值 的表达式为 u＝20 2sin (100πt) V，选项 A 错误；由变压器变 压公式知，电压表读数为 4 V，选项 C 错误．电阻 R 上电流 i＝0.2 A，消耗的电功率为 0.8 W，选项 D 正确．由输入功率 等于输出功率可得原线圈电流的有效值为 0.04 A，选项 B 错 误．
【答案】 A
第二十三页，共37页。
3．(2014·山东省青岛二中测试)图 3、图 4 分别表示两种 电压的波形，其中图 1 所示电压按正弦规律变化．下列说法 正确的是( )
第二十四页，共37页。
A．图 3 表示交流电，图 4 表示直流电 B．两种电压的有效值相等 C．图 3 所示电压的瞬时值表达式为 u＝311sin 100πt V D．图 3 所示电压经匝数比为 10∶1 的变压器变压后， 频率变为原来的110
2 ＝20sin 1030πt (V)，将 t＝1.0×10－2 s 代入该式，解得 θ＝π3， 这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向 的夹角为 30°，C 项正确；t＝1.5×10－2 s 时，线圈平面与磁 场平行，磁通量最小，D 项错．
【答案】 ABC
第十一页，共37页。
【即学即用】 2．如图 10－4 甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 为 10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过 R1 的正弦式交流电如图乙所示，则( )
【解析】 交流电是电流大小和方向随时间发生变化的 电流，两个图中都是交流电，A 错；图 3 是正弦交流电，图 4 是锯齿形交流电，图形不同，有效值大小不相等，B 错； 由图 3 所提供的信息可知，C 对；变压器不改变交流电的频 率大小，D 错．
【答案】 C
第二十六页，共37页。
第二十七页，共37页。
【解析】 由图乙可知，加在原线圈上交流电压瞬时值 的表达式为 u＝20 2sin (100πt) V，选项 A 错误；由变压器变 压公式知，电压表读数为 4 V，选项 C 错误．电阻 R 上电流 i＝0.2 A，消耗的电功率为 0.8 W，选项 D 正确．由输入功率 等于输出功率可得原线圈电流的有效值为 0.04 A，选项 B 错 误．
【答案】 A
第二十三页，共37页。
3．(2014·山东省青岛二中测试)图 3、图 4 分别表示两种 电压的波形，其中图 1 所示电压按正弦规律变化．下列说法 正确的是( )
第二十四页，共37页。
A．图 3 表示交流电，图 4 表示直流电 B．两种电压的有效值相等 C．图 3 所示电压的瞬时值表达式为 u＝311sin 100πt V D．图 3 所示电压经匝数比为 10∶1 的变压器变压后， 频率变为原来的110
2 ＝20sin 1030πt (V)，将 t＝1.0×10－2 s 代入该式，解得 θ＝π3， 这是线圈从中性面开始转过的夹角，故线圈平面和磁场方向 的夹角为 30°，C 项正确；t＝1.5×10－2 s 时，线圈平面与磁 场平行，磁通量最小，D 项错．
【答案】 ABC
第十一页，共37页。
【即学即用】 2．如图 10－4 甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 为 10∶1，R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，C 为电容器．已知通过 R1 的正弦式交流电如图乙所示，则( )
高三物理一轮复习 第10章 交变电流传感器精品课件 新人教
第1节 交变电流的产生和描述
正弦式电流的变化规律
1．正弦式交流电的变化规律(注意图与图的对应关系)
2．交变电流瞬时值表达式的基本书写思路 (1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象或由公式 Em＝nBSω求出相应峰值． (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． ①线圈从中性面开始转动，则it图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面开始转动，则it图象为余弦函数图象．函数式为i＝Imcos ωt. ③线圈不是从以上两位置开始转动，先通过三角函数变换到以上两种形式，再写出函数表达式．
对交变电流的“四值”的理解和应用
如图所示，一个边长L＝10 cm，匝数n＝100匝的 正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的 对称轴OO′匀速运动，磁感应强度B＝0.50 T， 角速度ω＝10π rad/s，外电路电阻R＝4.0 Ω， 线圈内阻r＝1.0 Ω. (1)求线圈转动的周期和感应电动势的最大值． (2)写出线圈由图中所示位置开始计时时，感应电 动势的瞬时值表达式． (3)求交流电压表的示数． 【点拨】 由磁场情况和线圈转动情况可以确定 瞬时值表达式，电压表和电流表的示数均为电路 中电压和电流的有效值．
【解析】物体在重力、推力、斜面的支持力和摩擦力四个力的作用下做匀速直线运动，所以受力平衡．但这四个力不在同一平面内，不容易看出它们之间的关系．我们把这些力分解在两个平面内，就可以将空间问题变为平面问题，使问题得到解决．将重力沿斜面、垂直于斜面分解．我们从上面、侧面观察，如图甲、图乙所示．
(b)
(2010·全国卷Ⅱ)如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内：为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关. 已知RT在95℃时阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω. 现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度下RT的阻值. (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图． (2)完成下列实验步骤中的填空． ①依照实验原理电路图连线． ②调节控温容器M内的温度，使得RT温度为95 ℃. ③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全． ④闭合开关. 调节电阻箱，记录电流表的示数I0 ，并记录________. ⑤将RT的温度降为T1 (20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________________. ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________. ⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥
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所以在本章的复习中要注意理解图象的意义，善于运用图
象分析解决有关的问题。高考也有把本章知识与其他章的
知识相联系的综合考查，如带电粒子在加有交变电压的平
行金属板间的运动问题就是高考的一个热点。
四、高考命题趋向
1.交变电流的知识在高考题中常以选择题的形式出现。 2．命题可能性较大的知识点有交变电流的规律，有效 值的定义和应用，变压器的电压比和电流比及输入功率 和输出功率的求解，和与交变电流的图象有关的题目。
B．e＝220cos 100πt(V) C．e＝314sin 100πt(V) D．e＝314cos 100πt(V)
【练习3】如图a所示，一矩形线圈 abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、 cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速 转动。若以线圈平面与磁场夹角为450 时（如图b）为计时起点，并规定当电 流自a流向b时电流方向为正。则下列 四幅图中正确的是（ D ）
3．交变电流与电学其他知识、力学知识相联系的考查，
特别应注意带电粒子在交变电场中的运动问题。
第一节 一、知识要点
交变电流
1．交变电流的产生 （1）交变电流：大小和方向均随时间作周期性变化的电 流． 其中， 方向随时间变化是交变电流的最主要特征． （2）交变电流的产生 ①矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时， 线圈中就会产生按正弦规律变化的交变电流，这种交变电 流叫正弦式交变电流． ②中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面 位置时，穿过线圈平面的磁通量最大，但磁通量的变化率 为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且线圈每经过中 性面位置一次，感应电流的方向就改变一次．线圈每转一 周，两次经过中性面位置，感应电流的方向改变两次．
第十章
交变电流、传感器
一、复习内容及课时安排
（一）、交变电流 ３
（二）、变压器 、电能的输送
（三）、传感器的原理及应用 （四）、 单元测试及试卷讲评
３
２ ２
二、考纲要求
三、考纲解读
近几年高考对本章的考查命题频率较大的知识点有交
变电流的变化规律，包括图象、有效值的定义和应用及变
压器的电压比、电流比的计算，其中不少题目和图象有关，
1 B．副线圈中输出交流电的周期为 100π s
A
R
C．原线圈中电流表的读数为0.5 A D．原线圈中的输入功率为 110 2 W
V
【练习2】 (教学案第310页练习1）如右图所示，原、
副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下
论点不正确的是 （ A ）
A．原、副线圈磁通量之比为2∶1 B．原、副线圈电流之比为1∶2 C．输入功率和输出功率之比为1∶1 D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1
① 周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间．单位：s .
② 频率f：交变电流在一秒内完成周期性变化的次数。单位：ＨZ. ③ 角速度ω：线圈在匀强磁场中转动的角度和所用时间的比
值．单位：rad/s.
④ 角速度、频率、周期三者的关系：ω=2 π f =
2 T
（2）描述交变电流大小的物理量 ①瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交变电流的大小 和方向． ②峰值：交变电流在变化过程中所能达到的最大值，是描述交变 电流强弱的物理量． 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时， 所产生感应电动势的峰值为 E=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S， 磁感应强度B和角速度ω四个量决定．与轴的具体位置、线圈的形 状及线圈是否闭合都是无关的． ③有效值：是根据交变电流的热效应规定的，反映的是交变电 流在产生热效应的平均效果．让交变电流与恒定电流通过阻值相 同的电阻，若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就 是交变电流的有效值． 正弦式交变电流的有效值和最大值之间的关系是： E=Em / 2 I=Im / 2 U=Um/ 2 ④平均值：交变电流的平均值是交变电流图像的波形与横轴（t 轴）所围面积跟时间的比值．其数值可用E＝n△φ/△t计算．
【练习2】 (教学案第304页练习2）有一个小型发电机，机内
的线圈匝数为100匝，面积为1 m2的矩形线圈在匀强磁场中， 以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过每匝 线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如下图所示，由此可知发 电机电动势瞬时值表达式是（
D
）
A．e＝220sin 100πt(V)
I1 n2 I2 n1
(一原一副) (一原多副)
2．远距离送电 损耗 （1） 关键：减少输电线上的电能的______． （2） 方法：①减少输电导线的_____(如采用电阻率小的材 电阻 料；加大导线的横截面积) ②提高输电电压，减少输电_____． 电流 （3） 远距离高压输电示意图如图所示．
⑵ 容抗
①含义：表示电容器对交变电流阻碍作用的大小
②成因：电容器在交变电流变化过程中，两极板上形成了与电
相反 源极性___ _的电压，导致对交变电源所产生电流的
____________． 阻碍作用
1 XC ③大小： 2 f C
(了解，不要求记忆)
通高频, 阻低频. ④作用：通交流，隔直流，_________，________．
【练习6】 （模拟题第38页练习9）
(1)3.14V
(2)1. 78V
(3)0.0866C
题型四：电感和电容对交变电流的阻碍作用
【练习7】如图所示，平行板电容器与灯泡串联后接在交变电源 上，灯泡正常发光，则（ CD） A．将介质板插入电容器中，灯泡将变暗 B．增大交变电流的频率，灯泡将变暗 C．把电容器极板间距拉开一些，灯泡将变暗 D．把电容器两极板错开一些，灯泡将变暗 【练习8】如图所示电路中，L为电感线圈，R为灯泡，电流表内 阻为零，电压表内阻无限大，交流电源的电压U＝220sin100t(V). 若保持电压的有效值不变，只将电源频率改为100Hz，下列说法 正确的有（ BC ） A．电流表示数增大 B．电压表示数增大 C．灯泡变暗 D．灯泡变亮
R线 U2 I2
U3 I3 U4 负 I4 载
~ U 1 I1
理想变压器
n1 n2
P P2 , 1
U1 n 1 U2 n2
n3 n4
P3 P4 ,
P2 P3 P损
U 2 U3 U线
2
U3 n 3 U4 n4
I1 n2 I 2 n1
I 3 n4 I 4 n3
I 2 I3 I线
题型二：交变电流的产生及描述
【练习4】 ．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生的 交变电动势的瞬时表达式为e=10sin4πtV，则（ AB） A.该交变电动势的频率为2Hz B.零时刻线圈平面与磁场垂直 C.t=0.25s时，e达到最大值 D.在1s时间内，线圈中电流方向改变100次
【练习5】 （资料第169页例题2）
50 2V
【练习6】 (资料第175页练习1）一台小型发电机产生的电 动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机 线圈内阻为5.0 Ω，则外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图 乙所示，则D ( ) A．电压表V的示数为220 V B．电路中的电流方向每秒钟改变50次 C．灯泡实际消耗的功率为484 W D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
P P损 I R线 I 线U 线 R线 U 2
2 线
二、巩固训练
题型一：理想变压器中各物理量之间的关系
【练习1】 （模拟题第38页练习4）
【2011湖南长沙】理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线 圈接入一电压为u＝U0sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U0＝220 2V，ω＝100π Hz，则下述结论正 AC 确的是 （ ） A．副线圈中电压表的读数为55 V
） BC
题型二．输电线路的分析和计算
【练习6】 （模拟题第39页练习9）
(1)2500V
(2)6KW
(3)10:1
【练习7】发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户
需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损
失的功率为输送功率的4%，试求： （1）画出此输电线路的示意图．
（2011长沙长君中学）如图，一理想变压器原线圈接入一交 流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开 关S是闭合的。V1 和 U2；
A1 V2
为理想电压表，读数分别为U1和
、
A2
和
A3
为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。
现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是 （
A．U2变小、I3变小 C．I1变小、I2变小 B．U2不变、I3变大 D．I1变大、I2变大
二、巩固训练
题型一：交变电流的变化规律及图像
【练习1】 （资料第169页练习1）
矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动， 线圈中的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，则下列 说法正确的是（ D） A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e的方向变化时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比．
（3）用户得到的电功率是多少？
n1 1 n2 20
P=96 Kw
n3 240 n4 11
题型三：多输出端变压器问题 【练习8】收音机的变压器的初级线圈有1210匝，接在U1=220V 的交流电源上，变压器有两个次级线圈。次级线圈Ⅱ的匝数为 35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1925匝。如果不计变压器自身的能 量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3A时，初级线圈 的电流I1=0.114A。求线圈Ⅲ中电流和输出电压（电流的计算结 果保留3位有效数字）