交变电流传感器

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第十章交变电流传感器10-2(新课标复习资料)

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区再用降压变压器降到所需的电压，基本电路如图所示．降压变压器
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第十章
交变电流传感器
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[解析] 根据理想变压器原、副线圈上电压、电流的决定关系知：在输入电压 U1 不变的情况下，U2 不变．当保持 Q 的位置不动，滑动头 P 向上滑动时，副线圈上的电阻增大，电流减小，故输入电流 I 亦随着减小，即电流表的示数变小， A 错误，B 正确；当保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时， U1 n1 由＝知，副线圈上匝数增大，引起副线圈上电压增大， U2 n2 即副线圈上电流增大，故原线圈上的电流亦随着增大，故电流表的示数增大，C 正确，D 错误．
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n1 (1)U1 不变，发生变化，故 U2 变化． n2 (2)R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化． U2 2 (3)根据 P2＝，P2 发生变化，再根据 P1＝P2，故 P1 R 变化，P1＝U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化． 3．分析动态问题的思路程序可表示为：

交流电课件

下图所示，下列说法中正确的是(
)
A．交变电流的频率为0.02 Hz B．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos 50πt(A) C．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W
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三. 表征正弦交变电流的物理量．
A．滑动变阻器 R 消耗的功率为 36 W B．定值电阻 R0 的电阻值为 19 Ω C．流过灯泡 L 的交变电流频率为 25 Hz D．将滑动变阻器 R 的滑片向上滑时，灯泡 L 的亮度变暗
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Байду номын сангаас
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如右图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒
匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，
全校22个教室，每个教室用“220 V,40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，则 (1)发电机的输出功率多大？ (2)发电机的电动势多大？ (3)输电线上损耗的电功率多大？
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2 2 m
I 2 Im 2
U 2 Um 2
各种使用交变电流的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值，也都是有效值．计算热量，热功率、保险丝的熔断电流时用有效值。另外以后提到交变电流的数值，凡没有特别说明的，都是指有效值．
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2019届新课标高考物理大一轮复习第10章交变电流传感器第2节变压器远距离输电讲义

C．U＝66 V，k＝13
D．U＝22 V，k＝13
解析：选 A.设原、副线圈中的电流分别为 I1、I2，则II12＝nn21＝
13，故 k＝II1222RR＝19.设原线圈两端的电压为 U1，则UU1＝nn12＝31，故 U1
＝3U，而原线圈上电阻分担的电压为13U，故U3 ＋3U＝220 V，解
4．(2016·河南“五校”二联)自耦变压器铁芯上只绕有一个线
圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压
器的电路如图所示，其副线圈匝数可调．已知变压器线圈总匝数
为1 900匝；原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源
上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为
2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电
1.如图所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可移动的滑动触头．A、B间接交流电压U，输出端连接了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头．当开关S闭合，P处于如图所在的位置时，两灯均能发光．下列说法正确的是( )
A．将P沿逆时针方向移动，两灯均变暗 B．P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 C．P不动，将Q向右移动，输入功率变大 D．断开开关S，L1将变暗
解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法 (1)分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定． (2)分析该类问题的一般思维流程是：
考点三远距离输电问题 1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析．

人教版高中物理选修3-2第五章交变电流传感器原理

【知识概要】一、传感器：传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等_________量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等________量，或转换为电路的通断。

把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

传感器一般由敏感元件和输出部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换_______信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理。

常见的传感器有：__________、____________、_____________、___________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。

二、常见传感器元件：（1）光敏电阻：光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好，光敏电阻能够把__________这个光学量转换为电阻这个电学量。

它就象人的眼睛，可以看到光线的强弱。

（2）金属热电阻和热敏电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而_________，用金属丝可以制作___________。

它能把___________这个热学量转换为________这个电学量。

热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高而_______或_________。

与热敏电阻相比，金属热电阻的___________好，测温范围___________，但_____________较差。

（3）电容式位移传感器能够把物体的__________这个力学量转换为______这个电学量。

（4）霍尔元件能够把_______________这个磁学量转换为电压这个电学量【课堂例题】例1．如图－3所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与一热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。

若往Rt上擦一些酒精，表针将向_____________（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向______________（填“左”或“右”）移动。

第十章交变电流传感器10-1(新课标复习资料)

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交流电的产生和变化规律
1.交变电流
方大小和方向都随时间做周期性变化的电流．其中，方大小方向
向向随时间变化是交变电流的最主要特征．
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2.正(余)弦式交流电交变电流的产生有很多形式．常见的正(余)弦式交变
垂直电流可由线圈在匀强磁场中绕垂直磁感应强度方向的轴转
高频低频直流 (2)作用：通高频、阻低频、隔直流.
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主题
内容交变电流、交变电流的图象正弦交变电流的函数表达
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
说明
交变电流式、峰值和有效值理想变压器远距离输电传感器及其工作原理传感器传感器的应用传感器的应用实例
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第1单元交变电流的产生及描述
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【名师讲解】高三物理一轮复习：十交变电流、传感器(36张PPT)

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
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选修3-2 第十章交变电流传感器(高考物理复习)

第十章交变电流传感器第一单元交变电流的产生和描述,交变电流、交变电流的图象 Ⅰ(考纲要求)1.交变电流(1)定义：和都随时间做周期性变化的电流．(2)图象：如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图(a)所示．2．正弦交流电的产生和图象 (1)中性面①中性面：与磁场方向的平面． ②中性面与峰值面的比较(2)产生：在匀强磁场里，线圈绕方向的轴匀速转动．(3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置时开始计时，其图象为正弦曲线．如图(a)(e)、(f)所示．正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 Ⅰ (考纲要求)1.周期和频率(1)周期(T )：交变电流完成变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T ＝2πω. (2)频率(f )：交变电流在1 s 内完成周期性变化的．单位是赫兹(Hz). (3)周期和频率的关系：T ＝或f ＝．2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势e 随时间变化的规律：e ＝．(2)负载两端的电压u 随时间变化的规律：u ＝．(3)电流i 随时间变化的规律：i ＝．其中ω等于线圈转动的角速度，E m ＝ . 3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数.(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值，也叫最大值.(3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：E ＝，U ＝，I ＝．一、基础自测1.图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是( ).2.如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，在t ＝π2ω时刻( ).A.线圈中的电流最大B.穿过线圈的磁通量为零C.线圈所受的安培力为零D.穿过线圈磁通量的变化率最大 3.如图所示，矩形线框置于竖直向下的磁场中，通过导线与灵敏电流表相连，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，图中线框平面处于竖直面内．下述说法正确的是( ).A.因为线框中产生的是交变电流，所以电流表示数始终为零B.线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C.线框通过图中位置瞬间，通过电流表的电流瞬时值最大D.若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电流表电流的有效值也增大一倍4.某台家用柴油发电机正常工作时能够产生与我国照明电网相同的交变电流．现在该发电机出现了故障，转子匀速转动时的转速只能达到正常工作时的一半，则它产生的交变电动势随时间变化的图象是( ).5. (2012·扬州模拟)一正弦式电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知( ).A.该交变电流的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin 25t (V)B.该交变电流的频率为25 HzC.该交变电流的电压的有效值为100 VD.若将该交流电压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W6.(2012·广东江门市模拟)风速仪的简易装置如图甲在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化而变化．风速为v 1时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙；若风速变为v 2，且v 2>v 1，则感应电流的峰值I m 和周期T 的变化情况是( )A.I m 变大，T 变小B.I m 变大，T 不变C.I m 变小，T 变小D.I m 不变，T 变大二、高考体验1．(2010·广东理综，19) 右上图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( )．A ．周期是0.01 sB ．最大值是311 VC ．有效值是220 VD ．表达式为u ＝220sin 100πt (V)2．(2011·安徽卷，19)如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B .电阻为R 、半径为L 、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω匀速转动(O 轴位于磁场边界)．则线框内产生的感应电流的有效值为( )．A.BL 2ω2RB.2BL 2ω2RC.2BL 2ω4RD.BL 2ω4R3．(2011·天津卷，4)在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )．A ．t ＝0.005 s 时线框的磁通量变化率为零B ．t ＝0.01 s 时线框平面与中性面重合C ．线框产生的交变电动势有效值为311 VD ．线框产生的交变电动势频率为100 Hz 4．(2011·四川卷，20)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ，那么( )．A ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πT tD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝T πsin 2πT t第二单元变压器电能的输送,理想变压器 Ⅰ(考纲要求)1．构造如图所示，变压器是由和绕在铁芯上的组成的． (1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫线圈． (2)副线圈：与连接的线圈，也叫线圈． 2．原理：电流磁效应、． 3．基本关系式(1)功率关系：＝．(2)电压关系：＝；有多个副线圈时，U 1n 1＝＝＝…． (3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1.由P 入＝P 出及P ＝UI 推出有多个副线圈时，U 1I 1＝＋＋…＋． 4．几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器(2)互感器⎩⎪⎨⎪⎧电压互感器：用来把高电压变成低电压Ｗ.电流互感器：用来把大电流变成小电流Ｗ.远距离输电 Ⅰ(考纲要求)1.输电过程(如右下图所示)2.输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，表达式为Q ＝．3.电压损失 (1)ΔU ＝U －U ′；(2)ΔU ＝4.功率损失(1)ΔP ＝P －P ′；(2)ΔP ＝＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R 5.输送电流(1)I ＝P U ；(2)I ＝U －U ′R. 说明：对理想变压器的理解(1)理想变压器：①没有能量损失②没有磁通量损失(2)基本量的制约关系一、基础自测1.一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( ).A.1 100，360 B ．1 100，180 C.2 200，180 D ．2 200，3602.一台理想变压器原、副线圈匝数比为22∶1，当原线圈两端输入u 1＝2202sin 314t (V)的交变电压时，下列说法正确的是( ). A.副线圈两端电压为12 2 V B.副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中的电流为1 A C.副线圈接一10 Ω电阻时，原线圈中输入功率为10 W D.变压器铁芯中磁通量变化率的最大值是220 2 V3.(2012·江西重点中学联考)照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时( ). A.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低 B.总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C.总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D.供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小 4.如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L 1、L 2和L 3，输电线的等效电阻为R ，原线圈接有一个理想的电流表，交流电源的电压大小不变．开始时开关S 接通，当S 断开时，以下说法正确的是( ).A.原线圈两端P 、Q 间的输入电压减小B.等效电阻R 上消耗的功率变大C.原线圈中电流表示数变小D.灯泡L 1和L 2变亮 5.(2010·福建理综)中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P .在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为( ). A.P 4 B.P2 C ．2P D ．4P 二、高考体验（一）理想变压器基本关系的应用(高频考查)1.(2011·浙江卷，16)如右上图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n 1＝800和n 2＝200的两个线圈，上线圈两端与u ＝51sin 314t V 的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是( )． A ．2.0 V B ．9.0 V C ．12.7 V D ．144.0 V 2．(2011·广东卷，19)图(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55 Ω，○A 、○V 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V ，下列表述正确的是( )．A ．电流表的示数为2 AB ．原、副线圈匝数比为1∶2C ．电压表的示数为电压的有效值D ．原线圈中交变电压的频率为100 Hz3．(2011·山东卷，10)为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图，保持输入电压u 1不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压，某次检测得到用户电压u 2随时间t 变化的曲线如图乙所示，以下正确的是( )．A ．u 1＝1902sin (50πt ) VB ．u 2＝1902sin (100πt ) VC ．为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当下移4．(2011·海南卷，11)如图，理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a 和b.小灯泡a 的额定功率为0.3 W ，正常发光时电阻为30 Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09 A ，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b 的电流为________A. （二）理想变压器的动态分解(中频考查)5．(2010·天津理综，7)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L 1、L 2，电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S 闭合后( )． A ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值不变 B ．A 1示数变大，A 1与A 2示数的比值变大 C ．V 2示数变小，V 1与V 2示数的比值变大 D ．V 2示数不变，V 1与V 2示数的比值不变 6．(2011·福建卷，15)图10220甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )．A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin (50πt ) VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W 三、远距离输电(中频考查) 7．(2009·山东，19)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )．A.n 2n 1>n 3n 4 B. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C.n 2n 1<n 3n 4D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 8．(2010·江苏单科，7)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )．A ．升压变压器的输出电压增大B ．降压变压器的输出电压增大C ．输电线上损耗的功率增大D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大第三单元实验十一传感器的简单应用 ,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 k Ω)、滑动变阻器(0～20 Ω)、开关、导线若干．(1)在图(a)中画出实验电路图．(2)根据电路图，在图(b)所示的实物图上连线． (3)简要写出完成接线后的主要实验步骤．,光敏电阻传感器【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R P 在不同照度下的阻值如下表：(1)根据表中数据，请在图给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如右上图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V 时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路．给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx 时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻R P (符号，阻值见上表) 直流电源E (电动势3 V ，内阻不计)；定值电阻：R 1＝10 k Ω，R 2＝20 k Ω，R 3＝40 k Ω(限选其中之一并在图中标出)；开关S 及导线若干．【例3】一中学生为发射的“神舟七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化为如图所示．连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动触头连接，该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值．关于这个装置在“神舟七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是( )．A.飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数仍为正B.飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数为负C.飞船在圆轨道上运行时，电压表的示数为零D.飞船在圆轨道上运行时，电压表示数所对应的加速度大小应约为9.8 m/s 2【例4】如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知( )． A ．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B ．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C ．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D ．如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作自我检测1．(2011·江苏卷)美国科学家Willard S ．Boyle 与George E ．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD 是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )．A ．发光二极管B ．热敏电阻C ．霍尔元件D ．干电池2．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”，基于巨说法中，错误的是()．A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用3.如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()．A．热敏电阻在温度越高时，电阻越大B．热敏电阻在温度越高时，电阻越小C．半导体材料温度升高时，导电性能变差D．半导体材料温度升高时，导电性能变好4.如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是________，发生这一现象的主要原因是________(填字母代号)．A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化5．(2010·全国高考Ⅱ)如图所示，一热敏电阻R T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R T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R T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：a．依照实验原理电路图连线．b．调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.c．把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录______．e．将R T的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________．g．逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤e、f.6．(2011·嘉兴模拟)一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧．现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控制，R1的阻值在有光照时为100 Ω、黑暗时为1 000 Ω、允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0～100 Ω、允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干．臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如右图所示．设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在下面空白处)．第一单元交变电流的产生和描述补练【典例1】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ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°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().——关于交变电流图象的题目分为两类一类是给出图象，求解有关的物理量；另一类是通过计算，将结果用图象表示出来.【变式1】图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( ). A.在图中t ＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B.线圈先后两次转速之比为3∶2 C.交流电a 的瞬时值为u ＝10sin 5πt (V) D.交流电b 的最大值为203V考点二对交变电流的“四值”的比较和理解【典例2】如图所示，N ＝50匝的矩形线圈abcd ，ab 边长l 120.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ′轴以n ＝3 000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝9 Ω，t ＝0时，线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里. (1)在图中标出t ＝0时感应电流的方向； (2)写出感应电动势的瞬时值表达式； (3)线圈转一圈外力做多少功？(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R 的电荷量是多少？【变式2】电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴，在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图．现把交流电加在电阻为9 Ω的电热丝上，下列判断正确的是( ) A.线圈转动的角速度ω＝100 rad/s B.在t ＝0.01 s 时刻，穿过线圈的磁通量最大 C.电热丝两端的电压U ＝100 2 V D.电热丝此时的发热功率P ＝1 800 W【典例3】 (2011·皖南八校联考)如图，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶W 乙为( ). A.1∶ 2 B ．1∶2 C.1∶3 D ．1∶6——求交变电流有效值的“三同”原则交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，即求解交变电流有效值问题必须在相同电阻、相同时间、相同热量的“三同”原则下求解.【变式3】一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 Ω.磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为( )A.2×10－5 AB.6×10－5 AC.22×10－5 AD.322×10－5 A 建立模型.“电动机、发电机”模型 (1)模型概述“电动机”模型和“发电机”模型是高考题中时常出现的凡在安培力作用下于磁场中运动的通电导体均可看作电动机模型，在外力作用下于磁场中做切割磁感线运动的导体均可看作发电机模型，此模型综合考查了磁场力的作用、电磁感应、恒定电流、交流电、能量转化与守恒等知识．【例1】如图所示为电动机的简化模型，线圈abcd 可绕轴O 1O 2自由转动．当线圈中通入如图所示的电流时，顺着O 1O 2的方向看去，线圈将( ). A.顺时针转动 B.逆时针转动 C.仍然保持静止D ．既可能顺时针转动，也可能逆时针转动【例2】如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r ＝0.10 m 、匝数n ＝20的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为B ＝0.20 T ，线圈的电阻为R 1＝0.50 Ω，它的引出线接有R 2＝9.5 Ω的小电珠L .外力推动线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠．当线圈向右的位移x 随时间t 变化的规律如图丙所示时(x 取向右为正)．求：(1)线圈运动时产生的感应电动势E 的大小； (2)线圈运动时产生的感应电流I 的大小；(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F 的大小； (4)该发电机的输出功率P .第二单元变压器电能的输送补练考点一理想变压器基本关系的应用(1)基本关系式中U 1、U 2、I 1、I 2均指交流电的有效值.(2)只有一个副线圈的变压器电流与匝数成反比，多个副线圈的变压器没有这种关系. (3)理想变压器变压比公式和变流比公式中的电压和电流均采用峰值时，公式仍成立. 【典例1】 (2010·海南高考题)如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R 为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是( ).A.若电压表读数为6 V ，则输入电压的最大值为24 2 VB.若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C.若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D.若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍【变式1】 (2012·三亚模拟)如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表V 的示数为220 V ，负载电阻R ＝44 Ω，电流表A 1的示数为0.20 A ．下列判断中正确的是( ). A.初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1 B.初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1 C.电流表A 2的示数为1.0 A D.电流表A 2的示数为0.4 A 考点二理想变压器动态分析问题 1.匝数比不变的情况：如图1所示：(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2也不变.(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1发生变化.(3)I2变化引起P 2变化，由P 1＝P 2，故P 1发生变化.2.负载电阻不变的情况如图2所示：(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，故U 2变化.(2)R 不变，U 2改变，故I 2发生变化. 图1 图2(3)根据P 2＝U 22R，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变，故I 1发生变化.【典例2】 (2011·宝鸡模拟) 如图的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V 1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L 和滑动变阻器R ，R 上并联一只理想电压表V 2.下列说法中正确的是( ) A.若F 不动，滑片P 向下滑动时，V1示数变大，V 2示数变小 B.若F 不动，滑片P 向下滑动时，灯泡消耗的功率变小 C.若P 不动，滑片F 向下移动时，V 1、V 2的示数均变小 D.若P 不动，滑片F 向下移动时，灯泡消耗的功率变大【变式2】如图所示是原、副线圈都有中间抽头的理想变压器，在原线圈上通过一个单刀双掷开关S 1与一只电流表A 连接，在副线圈上通过另一个单刀双掷开关S 2与一个定值电阻R 0相连接，通过S 1、S 2可以改变原、副线圈的匝数．在原线圈上加一电压为U 1的交流电后：①当S 1接a ，S 2接c 时，电流表的示数为I 1；②当S 1接a ，S 2接d 时，电流表的示数为I 2；③当S 1接b ，S 2接c 时，电流表的示数为I 3；④当S 1接b ，S 2接d 时，电流表的示数为I 4，则( ). A.I 1＝I 2 B ．I 1＝I 4 C ．I 2＝I 3 D ．I 2＝I 4 考点三远距离输电问题解决远距离输电问题时应注意 1.首先画出输电的电路图：如图右上所示2.分析三个回路：在每个回路中变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源.3.综合运用下面三个方面的关系求解 (1)能量关系，P ＝U 1I 1＝U 2I 2＝P 用户＋ΔP ，ΔP ＝I 22R ，P 用户＝U 3I 3＝U 4I 4 (2)电路关系，U 2＝ΔU ＋U 3，ΔU ＝I 2R(3)变压器关系，U 1U 2＝I 2I 1＝n 1n 2，U 3U 4＝I 4I 3＝n 3n 4.。

高中物理选修3-2：10章末

i－t、e－t图象峰值对应线圈平面处于与磁感线平行的位置，磁通－、－图象峰值对应线圈平面处于与磁感线平行的位置图象峰值对应线圈平面处于与磁感线平行的位置，量为零，磁通量变化率最大．－、－图象与横轴交点处图象与横轴交点处，量为零，磁通量变化率最大．i－t、e－t图象与横轴交点处，对应线圈位于中性面位置，磁通量最大，磁通量变化率为零．－图象峰值对应电于中性面位置，磁通量最大，磁通量变化率为零．Φ－t图象峰值对应电流为零，－图象是正弦规律变化时对应的i－、－图象是余弦规律图象是正弦规律变化时，流为零，Φ－t图象是正弦规律变化时，对应的－t、e－t图象是余弦规律变化，感应电动势最大值变化，感应电动势最大值Em＝nBSω.
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必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器
栏目导引
一个按正弦规律变化的交变电流的i－图象如图所示图象如图所示，一个按正弦规律变化的交变电流的－t图象如图所示，根据图象可以断定( 象可以断定 )
A．交变电流的频率＝0.2 Hz ．交变电流的频率f＝ B．交变电流的有效值有＝14.14 A ．交变电流的有效值I C．交变电流瞬时值表达式＝20sin 0.02t(A) ．交变电流瞬时值表达式i＝ T D．在t＝时刻，电流的大小与其有效值相等．＝时刻， 8
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必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器
栏目导引
【错因分析】不能将交流电的产生原理与图象正确结合，或判错因分析】不能将交流电的产生原理与图象正确结合，断初始时刻的电流方向错误而错选C. 断初始时刻的电流方向错误而错选
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必考部分选修3-2 第十章交变电流传感器
栏目导引
正确解析】【正确解析】从乙图可看出初始时刻线圈平面与中性面的夹角为 π 又由楞次定律可判断，与正方向相反)，，又由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为从 b 到 a(与正方向相反，与正方向相反 4

人教版高考物理一轮总复习课后习题第十一章交变电流传感器单元质检十一交变电流传感器

单元质检十一交变电流传感器(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.在电工技术中,钳形电流测量仪得到广泛的应用。

其原理如图所示,把两块铁芯固定在钳子上,铁芯上绕有匝数n=50的线圈,线圈与电流表组成闭合电路,测量时,钳口打开,把被测的通电导线放在钳口中间,通过电流表A可以间接测出导线中的大电流。

在某次测量时,电流表A的示数为0.2 A,则下列说法正确的是( )A.该测量仪工作原理是利用自感现象B.如果导线材料相同,该测量仪绕制线圈所用导线要比通电导线粗C.若导线中电流变大,电流表A读数变小D.被测通电导线中的电流为10 A2.如图所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),在A、B间加一正弦式交变电流μ=20sin 100πt(V),则加在R2上的电压有效值为( )A.10√2 VB.20 VC.5√5 VD.5√10 V3.(四川成都高三三模)右图为一交流发电机示意图,线圈abcd在匀强磁场中绕固定轴OO'沿顺时针方向匀速转动,产生的电动势的瞬时值表达式为e=110√2sin 100πt (V)。

已知线圈电阻r=2 Ω,定值电阻R=20 Ω,电表均为理想交流电表,下列说法正确的是( )A.电流表读数为5√2 AB.电压表读数为110 VC.t=5×10-3 s时刻,穿过线圈的磁通量最大CD.0~5×10-3 s内,通过电阻R的电荷量为√220π4.(安徽蚌埠高三一模)如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2=5∶3,电阻R1=R2=5 Ω,交流电源的电压u随时间变化规律如图乙所示,A1、A2均为理想电流表。

以下判断正确的是( )A.断开开关S,电流表A2的示数为0.3 AB.闭合开关S,电流表A1的示数为0.6 AC.闭合开关S,R2的电功率减小D.闭合开关S,原线圈输入功率增大5.远距离输电示意图如图所示,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈的匝数分别为n1、n2。

10-1交变电流传感器

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第十章
交变电流
传感器
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考纲展示内容要求
交变电流、交变电流的图象
正弦交变电流的函数表达式，峰值和有效值理想变压器远距离输电传感器及其工作原理传感器的应用传感器应用实例
[答案]
B
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题后反思根据图象可以确定的物理量
(1)电流最大值；
(2)周期T和频率f； (3)不同时刻交流电的瞬时值；
(4)线圈处于中性面和最大值对应的时刻；
(5)任意时刻线圈的位置和磁场的夹角．
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变式1—1
某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电 )
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复习策略交变电流的重点是：交变电流的产生及其变化规律、表征交变电流的物理量和变压器原理．难点是交流电有效值的意义及变压器原理．这一章所学的交流电的知识，是前面学过的电和磁的知识的发展和应用，并与生产和生活有着密切的关系．与直流电相比，交流电有许多优点，这是由交流电具有随时间做周期性变化的特点而决定的．利用变压器升、降电压，实现了远距离送电，交流电动机也具有结构简单，使用方便等特点．交流电的特点是分析本章问题的基础，在复习过程中应注意培养把物理知识运用于实际的能力．“理论联系实际的能力”是高中物理教学的重要目标之一，在复习本章知识时，应注意这方面能力的培养．
[解析]
由题图知流过 R2 交流电电流的最大值 I2m＝
0．6 2A，故选项 C 错误；由 U2m＝I2mR2＝12 2 V 知，选项 D 错误；因串联电路电流处处相同，则 I1m＝0.6 2 A，电流的有效值 I1＝正确． I1m ＝0.6 A，故 A 错误；由 U1＝I1R1＝6 V，故选项 B 2

2020年高中高考物理人教版第一轮复习第十章《交变电流传感器》测试卷

第十章《交变电流传感器》测试卷三、单选题(共15小题,每小题5.0分,共75分)1.利用电流的热效应可以清除高压输电线上的凌冰．若在正常供电时，高压输电电压为U ，输电线上的热功率为△P ；除冰时，输电线上的热功率需提高为9△P ，设输电功率和输电线电阻不变．则除冰时输电电压应为( ) A ． 9U B ． 3UC ．D ．2.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图(本题中霍尔元件材料为金属导体)，磁感应强度B 垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I ，C 、D 两侧面会形成电势差UCD ，下列说法中正确的是( )A ．电势差UCD 仅与材料有关B ．电势差UCD ＞0C ．仅增大磁感应强度时，C 、D 两侧面电势差绝对值变大D ．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平3.有一交流电的电流随时间按如图所示的规律变化，则此交流电的电流的有效值是( )A ． 7 AB ． 7AC ．AD ． 10 A4.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电流改变为110 V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( ) A ． 200 B ． 400C ． 1 600D ． 3 2005.如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U ，副线圈接有光敏电阻R 1(光敏电阻随光照强度增大而减小)，定值电阻R 2.则( )A ．仅增强光照时，原线圈的输入功率减小B ．仅向下滑动P 时，R 2两端的电压增大C ．仅向下滑动P 时，R 2消耗的功率减小D ．仅增大U 时，R 2消耗的功率减小6.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1△n 2＝10△1，b 是原线圈的中心抽头，S 为单刀双掷开关，定值电阻R ＝10 Ω.从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是( )A ．当S 与a 连接后，t ＝ 0.01 s 时理想电流表示数为零B ．当S 与a 连接后，理想电流表的示数为2.2 AC ．当S 由a 拨到b 后，原线圈的输入功率变为原来的2倍D ．当S 由a 拨到b 后，副线圈输出电压的频率变为25 Hz7.图甲是线圈P 绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A 、B 两端．已知理想变压器原线圈△和副线圈△的匝数比为5△1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R ＝1 Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是( )A ．在t ＝0.1 s 和0.3 s 时，穿过线圈P 的磁通量最大B ．线圈P 转动的角速度为10π rad/sC ．电压表的示数为2.83 VD ．电流表的示数为0.40 A8.下图表示一交流电的电压随时间变化的图线，此交流电压的有效值是( )A ． 75 VB ． 75VC ． 50 VD ． 50V9.如图所示为某小型水电站的电能输送示意图，A 为升压变压器，其输入功率为P 1，输出功率为P 2，输出电压为U 2；B 为降压变压器，其输人功率为P 3，输入电压为U 3.A 、B 均为理想变压器，输电电流为I ，输电线的总电阻为r ，则下列关系正确的是( )A ．U 2＝U 3B ．U 2＝U 3＋IrC ．P 1>P 2D ．P 2＝P 310.理想变压器原、副线圈的匝数比为10△1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器R 的滑片．下列说法正确的是( )A ．副线圈输出电压的频率为100 HzB ．理想交流电压表的示数为31.1 VC ．P 向下移动时，变压器原、副线圈中电流都变大D ．P 向上移动时，变压器的输出功率增大 11.如图所示，理想变压器的原线圈接u ＝11 000sin 100πt (V)的交变电压，副线圈通过电阻r ＝6Ω的导线对“220 V/880 W”的电器RL 供电，该电器正常工作．由此可知( )A ．原、副线圈的匝数比为50△1B ．交变电压的频率为100 HzC ．副线圈中电流的有效值为4 AD ．变压器的输入功率为880 W12.图甲中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数n 1与副线圈的匝数n 2之比n 1△n 2＝10△1.变压器原线圈加如图乙所示的正弦式交变电压，副线圈接两个串联在一起的阻值大小均为10 Ω的定值电阻R 1、R 2.电压表V 为理想交流电表．则下列说法中正确的是( )A ．原线圈上电压的有效值约为70.7 VB ．副线圈上电压的有效值为10 VC ．电压表V 的读数为5.0 VD ．变压器的输入功率为25 W13.如图，线圈abcd 的ad 长20 cm ，ab 长10 cm ，匝数N ＝50匝，电阻不计，在磁感应强度B ＝T 的匀强磁场中绕OO 1轴匀速转动，角速度ω＝100 rad/s ，OO 1轴通过ad 且同时垂直于ad 和bc ，距ab 的距离是dc 的距离的2倍．线圈的输出端接单相理想变压器线圈，接在变压器副线圈两端的灯泡“10 V,10 W”刚好正常发光，则( )A ．变压器原线圈两端电压有效值为100VB ．变压器原线圈中电流为1 AC ．变压器的原副线圈匝数比为10△1D ．通过灯泡的交流电频率为50 Hz14.如图(甲)所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5 A 的保险丝L ，原线圈匝数n 1＝600，副线圈匝数n 2＝120.当原线圈接在如图(乙)所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接( )A ．阻值为12 Ω的电阻B ．并联两盏的“36 V 40 W”灯泡C ．工作频率为10 Hz 的用电设备D ．耐压值为36 V 的电容器15.如图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n 1＝n 4<n 2＝n 3，四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L 1、L 2为相同的小灯泡，灯丝电阻RL >2R ，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A 、B 端接入低压交流电源时( )A ． A 1、A 2两表的示数相同B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压二、填空题(共2小题)16.有效值是根据电流的__________来规定的．如图所示为一交变电压随时间变化的图象．每个周期内，前三分之二周期电压按正弦规律变化，后三分之一周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为______________17.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R .线框绕与cd 边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I ＝____________.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q ＝__________.三、实验题(共3小题)18.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：(1)根据表中数据，请在图甲给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．(2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V 时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路．给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx 时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP (符号，阻值见图表)直流电源E (电动势3 V ，内阻不计)；定值电阻：R 1＝10 kΩ，R 2＝20 kΩ，R 3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S 及导线若干． 19.如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S 后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是________，发生这一现象的主要原因是________(填字母代号)．A ．小灯泡的电阻发生了变化B ．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C ．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D ．电源的电压随温度发生了变化20.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”)．(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．四、计算题(共3小题)21.如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮．电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电．已知自行车车轮半径r＝35 cm，摩擦小轮半径r0＝1.00 cm.线圈有n＝800匝，线圈框横截面积S＝20 cm2，总电阻R1＝40 Ω.旋转磁极的磁感应强度B＝0.010 T，车头灯电阻R2＝10 Ω.当车轮转动的角速度ω＝8 rad/s时．求：(1)发电机磁极转动的角速度．(2)车头灯中电流的有效值．22.如图所示，理想变压器B的原线圈跟副线圈的匝数比n1△n2＝2△1，交流电源电压U＝311sin 100πt V，F为熔断电流为I0＝1.0 A的保险丝，负载为一可变电阻．(1)当电阻R＝100 Ω时，保险丝能否被熔断？(2)要使保险丝不被熔断，电阻R的阻值应不小于多少？变压器输出的电功率不能超过多少？23.如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B0.电阻为R、边长为L的正方形线框abcd水平放置，OO′为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中．现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度ω绕OO′为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：(1)写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；(2)若线框左半部分绕OO′向上转动90°，求此过程中线框中产生的焦耳热；(3)若线框左半部分转动60°后固定不动，此时磁感应强度随时间按B＝B0＋kt变化，k为常量，写出磁场对线框aab边的作用力随时间变化的关系式．答案解析1.【答案】C【解析】设输电线电阻为r，高压线上的热耗功率：ΔP＝I2r，若热耗功率变为9ΔP，则：9ΔP＝I2r，联立可得：I′＝3I；输送功率不变，由P总＝UI＝U′I′，得：U′＝U＝U，C正确．2.【答案】C【解析】根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD＜0；C、D间存在电势差，C、D之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有：q＝qvBI＝nqvS＝nqvbc则：U＝.故A、B错误，C正确．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故D错误．3.【答案】D【解析】设该交流电的有效值为I，则在2 s内，交流电产生的热量Q＝(8)2R×1 s＋(6)2R×1 s，故存在以下等式：Q＝I2R×2 s，代入解之得I＝10 A，故D是正确的．4.【答案】B【解析】根据变压器的变压规律＝得，n2＝n1＝×800＝400，选项B正确．5.【答案】B【解析】仅增强光照时，R1减小，则根据P＝可知，R1的功率变大，副线圈消耗的功率增大，故原线圈的输入功率增大，选项A错误；仅向下滑动P时，根据＝可知R2两端的电压增大，选项B正确；由P＝可知，R2消耗的功率增大，选项C错误；仅增大U时，根据＝可知次级电压变大，R2消耗的功率变大，选项D错误．6.【答案】B【解析】由图象可知，电压的最大值为U m＝311 V，交流电的周期为T＝2×10－2s，所以交流电的频率为f＝50 Hz，交流电的有效值为U＝220 V，根据电压与匝数程正比可知，副线圈的电压为U′＝22 V，根据欧姆定律得：I＝2.2 A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，当单刀双掷开关与a连接且t＝0.01 s时，电流表示数为2.2 A，故A错误，B正确；当单刀双掷开关由a拨向b时，原、副线圈的匝数比为5△1，根据电压与匝数成正比得副线圈的电压为原来的两倍，即44 V，根据功率P＝，得副线圈输出功率变为原来的4倍，所以原线圈的输入功率变为原来的4倍，故C错误；变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为f＝50 Hz，故D错误．7.【答案】D【解析】据题意，在0.1 s和0.3 s时产生的交流电压最大，据U＝n可知，这两个时刻穿过线圈的磁通量变化量最快，故A选项错误；据图像可知ω＝＝rad/s＝5π rad/s，故B选项错误；该交流电电压有效值为：U＝＝10 V，在AB端输入的电源为10 V，则在副线圈的电压为：U′＝＝2 V，故C选项错误；副线圈中电流为：I′＝＝2 A，则原线圈中电流为：I＝＝0.40 A，故D 选项正确．8.【答案】D【解析】电压电流的有效值都是根据热效应来计算的．也就是说一个周期内发出的热量与等于有效值的电压在一个周期内发出热量相等．观察电压随时间变化的图像，周期为0.3 s，设电阻为R，则有×0.1 s＋×0.2 s＝×0.3 s，带入计算U效＝50V，答案D对．9.【答案】B【解析】由于输电线有电阻，输电线上有电压降，所以U2＝U3＋Ir，选项A错误，B正确．对于理想变压器，P1＝P2，选项C错误；由于输电线上发热，消耗电能，所以P2>P3，选项D错误．10.【答案】C【解析】由图象可知，交流电的周期为0.02 s，所以交流电的频率为50 Hz，所以A错误；原线圈的电压的有效值为220 V，根据电压与匝数成正比可知，所以副线圈的电压的有效值即电压表的示数为22 V，B错误；P下移，R变小，原副线的电流都变大，故C正确；P向上移动时R变大，而电压不变，故功率减小，故D错误．11.【答案】C【解析】输入电压的有效值为11 000 V，用电器的额定电压为220 V，所以变压器的输出电压大于220 V，原副线圈的匝数比小于，A错误；由输入电压的表达式知，f＝Hz＝50 Hz，B错误；副线圈中的电流与用电器中的电流相同，I＝＝4 A，C正确；变压器的输出功率为用电器的功率和导线电阻损耗的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功率大于880 W，D错误．12.【答案】A【解析】据题意，原线圈上电压有效值为：U1＝≈70.7 V，故选项A正确；副线圈上电压为：＝，即U2＝7.07 V，故选项B错误；电压表读数为：UR2＝＝3.54v，故选项C错误；变压器输入功率等于输出功率，即PR＝PC＝2＝2.5 W，故选项D错误．13.【答案】C【解析】交流电的最大值为：E m＝NBωS＝50××100×0.2×0.1 V＝100V；所以有效值E＝＝V＝100 V，选项A错误；变压器次级输出功率为10 W，则初级输入电流为iI1＝＝A＝0.1 A，选项B错误；变压器次级电流为：I2＝＝A＝1 A，所以变压器原副线圈的匝数比：＝＝＝，选项C正确；通过灯泡的交流电的频率为：f＝＝Hz＝Hz，选项D错误．14.【答案】B【解析】原线圈电压的有效值为U1＝180 V，根据电压关系＝，可得U2＝36 V，在根据P2＝＝108 W，比P1＝U1I1＝90 V大，选项A错误．并联两盏灯泡，I2＝2≈2.22 A，根据电流关系＝，可得原线圈中的电流小于0.5 A，选项B正确．原线圈中的频率为50 Hz，则在副线圈两端接工作频率为10 Hz的用电设备，无法正常工作，选项C错误．副线圈两端电压的峰值为36 V，选项D错误．15.【答案】D【解析】设A、B两端所加电压为U.由欧姆定律知，通过A2表的电流大小I2＝.通过升压变压器升压后输出电压U′＝U，降压变压器获得电压为U′－I1·2R＝U－I1·2R，灯泡L1两端电压为(U－I1·2R)，则通过灯泡L1的电流为，故由变压器电流变化规律得I1＝，又因为n1＝n4<n2＝n3，解上式得I1＝.因为RL>2R，所以I1<I2，选项A错误．通过灯泡L1的电流为I1＝I1＝>I2，故灯炮L1亮度更大，选项B错误．由于I1<I2，根据欧姆定律以及电功率的有关知识可知，选项C错误，选项D正确．16.【答案】热效应 2 V【解析】交变电流的有效值是描述交流电的一个重要物理量，有效值是根据电流的热效应来规定的，即在通过相同的电阻，在相同的时间内产生的热量相同，根据定义可得：T＝·＋·(U1＝3V，U＝6 V)代入上式得：U＝V17.【答案】【解析】本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识．电动势的最大值E m＝BSω，电动势的有效值E＝，电流的有效值I＝＝，q ＝Δt＝Δt＝＝.18.【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的照度的增大非线性减小．(2)电路原理图见解析图．【解析】(1)根据表中的数据，在坐标纸上描点连线，得到如图所示的变化曲线．阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小．(2)因天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1；此电路的原理图如图所示．19.【答案】变暗C【解析】电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，根据闭合电路欧姆定律I＝可知，电流减小，小灯泡的实际功率减小，所以变暗．20.【答案】(1)小(2)右(3)见解析图【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流会减小．(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 △的刻度应对应较大电流，故在20 △的刻度的右侧．(3)电路如图所示．21.【答案】(1)280 rad/s(2)64 mA【解析】(1)磁极与摩擦小轮转动的角速度相等，由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动，故有ω0r0＝ωrω0＝＝8×rad/s＝280 rad/s.(2)摩擦小轮带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为E m＝nBω0S＝800×0.010×280×20×10－4V＝4.48 V，感应电动势的有效值U＝＝V＝3.2 V，通过车头灯的电流有效值为I＝＝A≈64 mA.22.【答案】(1)不能(2)55 Ω220 W【解析】原线圈电压的有效值为U1＝V≈220 V由＝得副线圈两端的电压U2＝U1＝×220 V＝110 V(1)当R＝100 Ω时，副线圈中电流I2＝＝A＝1.10 A.由U1I1＝U2I2 得原线圈中的电流为I1＝I2＝×1.10 A＝0.55 A，由于I1＜I0(熔断电流)，故保险丝不会熔断.(2)设电阻R取某一值R0时，原线圈中的电流I1刚好到达熔断电流I0，即I1＝1.0A，则副线圈中的电流为I2＝I1＝·I1＝2×1.0 A＝2.0 A变阻器阻值为：R0＝＝Ω＝55 Ω此时变压器的输出功率为P2＝I2·U2＝2.0×110 W＝220 W可见，要使保险丝F不被熔断，电阻R的阻值不能小于55 Ω，输出的电功率不能大于220 W.23.【答案】(1)e＝B0ωL2sinωt(2)(3)F＝·(B0＋kt)【解析】(1)线框在转动过程中，ab边的线速度：v＝ω·产生的感应电动势：e＝B0L(ω·)sin (ωt)＝B0ωL2sinωt(2)在转过90°过程中产生的是正弦交流电，电动势的最大值：E m＝B0ωL2电动势的有效值E＝在转过90°过程中产生的焦耳热：Q＝t＝×＝(3)若转动后磁感应强度随时间按B＝B0＋kt变化，在线框中产生的感应电动势大小ε＝＝＝在线框中产生的感应电流：I＝线框ab边所受安培力的大小：F＝BIL＝·(B0＋kt)。

高考物理大一轮复习第十一章交变电流传感器 1 第一节交变电流的产生和描述课件

第三十五页，共六十一页。
(1)感应电动势的最大值； (2)从图示位置起转过14周的时间内负载电阻 R 上产生的热量； (3)从图示位置起转过14周的时间内通过负载电阻 R 的电荷量； (4)电流表的示数． [审题指导] 线圈转动产生感应电动势，最大值为 NBSω，热量按有效值进行计算，电流表示数也为有效值，而电荷量用平均值计算即 q＝ΔRΦ.
第二十六页，共六十一页。
迁移 3 交变电流的图象分析 3．(多选)(2017·高考天津卷)在匀强磁场中，一个 100 匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为 2 Ω，则( )
第二十七页，共六十一页。
A．t＝0 时，线圈平面平行于磁感线 B．t＝1 s 时，线圈中的电流改变方向 C．t＝1.5 s 时，线圈中的感应电动势最大 D．一个周期内，线圈产生的热量为 8π2 J 解析：选 AD.t＝0 时，磁通量为零，磁感线与线圈平面平行， A 正确；当磁感线与线圈平面平行时，磁通量变化率最大，感应电动势最大，画出感应电动势随时间变化的图象如图，由图可知，t＝1 s 时，感应电流没有改变方向，B 错误；t＝1.5 s
【迁移题组】迁移 1 交变电流的产生过程分析 1．(2019·南京、盐城模拟)图甲是小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为 10 Ω，外接一只电阻为 90 Ω 的灯泡，不计电路的其他电阻，则( )
第十七页，共六十一页。
பைடு நூலகம்
[审题指导] 从线圈平面经过中性面开始计时，则线圈在时间 t 内转过角度 ωt，瞬时感应电动势 e＝Em·sin ωt，其中 Em＝ NBSω.线圈平面处于与中性面成 φ0 夹角位置时开始计时，要注意此时线圈的初相位．计算线圈转动一周电阻 R 上产生的焦耳热，要用有效值进行计算．

高考物理一轮总复习课后习题第13章交变电流传感器第1讲交变电流的产生及其描述 (4)

第十三章交变电流传感器第1讲交变电流的产生及其描述基础对点练题组一交变电流的产生及其变化规律1.(浙江嘉兴模拟)交流发电机发电过程的示意图如图所示,装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场,为了便于观察,图中只画了一匝线圈,线圈的AB边和CD边分别连接在滑环上,线圈在匀速转动过程中,下列说法正确的是( )A.转到图甲位置时,通过线圈的磁通量为0,此位置为中性面B.转到图乙位置时,线圈中电流方向发生改变C.转到图丙位置时,CD边切割磁感线,产生感应电流方向为D→CD.转到图丁位置时,线圈中的磁通量最大,磁通量的变化率最大2.(湖南长沙二模)矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。

若轴线右侧没有磁场(磁场具有理想边界),如图所示。

设abcda方向为感应电流的正方向。

从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像,正确的是( )题组二描述交变电流的物理量3.(多选)如图甲所示,标有“220 V40 W”的电灯和标有“20 μF300 V”的电容器并联接到交流电源上,V为交流电压表。

交流电源的输出电压如图乙所示,闭合开关S,下列判断正确的是( )A.t=T时刻,V的示数为零2B.电灯恰正常发光C.电容器有可能被击穿D.交流电压表V的示数保持110√2 V不变4.(浙江卷)如图所示,虚线是正弦式交变电流的图像,实线是另一交变电流的图像,它们的周期T和最大值U m相同,则实线所对应的交变电流的有效值U满足( )A.U=U m2B.U=√2U m2C.U>√2U m2D.U<√2U m25.如图所示电路,电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上,且R1=R2=10 Ω,正弦式交变电流的表达式为u=20√2sin 100πt V,R1和理想二极管D(正向电阻为零,反向电阻为无穷大)并联,则R2的电功率为( )A.10 WB.15 WC.25 WD.30 W综合提升练6.(广东卷)下图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。

物理学案人教版高考一轮复习第11章交变电流传感器学案及实验教学

第1讲交变电流的产生和描述[目标要求]核心知识素养要求1.交变电流及其描述通过实验认识交变电流。

能用公式和图象描述正弦交变电流。

2.变压器电能的输送通过实验探究并了解变压器原、副线圈电压与匝数的关系。

了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离输电时用高电压的道理。

了解发电机和电动机工作过程中的能量转化。

认识电磁学在人类生活和社会发展中的作用。

3.传感器知道非电学量转化成电学量的技术意义。

4.常见传感器的工作原理及应用通过实验，了解常见传感器的工作原理。

能列举传感器在生产生活中的应用。

5.实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系通过实验，了解变压器结构，知道列表处理数据的方法。

6.实验：利用传感器制作简单的自动控制装置通过实验，了解自动控制装置的电路设计及元件特性。

第1讲交变电流的产生和描述授课提示：对应学生用书第210页一、交变电流、交变电流的图象1．交变电流(1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。

(2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。

2．正弦式交变电流的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(2)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线。

如图甲、乙、丙所示。

二、正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值 1．周期和频率(1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T ＝2πω。

(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)。

(3)周期和频率的关系：T ＝1f 或f ＝1T。

2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势e 随时间变化的规律：e ＝E m sin_ωt。

(2)负载两端的电压u 随时间变化的规律：u ＝U m sin_ωt。

(3)电流i 随时间变化的规律：i ＝I m sin_ωt。

高考专题复习第10单元-交变电流传感器-物理

第44讲 │ 要点探究
[点评] 本题考查对交流电图象的解读能力，要求考生能够通过交流电图象找出周期、最大值并计算有效值，写出交流电表达式．对交流电有效值的计算要看交流电是否为正弦(余弦)交流 Im Um 电，若是，则直接应用I＝，U＝求解；若只有部分是，则 2 2 1 Im Um 具有完整的周期整数倍的波形可直接应用I＝，U＝关系， 4 2 2 并结合焦耳定律求解；若完全不是正弦式交流电，则根据有效值的定义和焦耳定律求解，如变式题就不是正弦交流电．
第十单元 │ 使用建议使用建议
1. 本单元复习是根据交变电流的产生——交变电流的描述——交变电压的改变——交变电流的输送这条主线编排的． (1)突出主干知识：通过复习，要求学生能根据法拉第电磁感应定律理解交变电流的产生及其变化规律．不仅要求对产生交流电的具体模型有明确认识，而且能根据实际模型确定交流电的变化规律——数学表达式、图象或根据图象确定相应的物理模型．
第44讲 │ 考点整合考点整合
一、正弦式交变电流的产生电磁感应 1.产生原理：__________原理(如图 44－1 所示，匀速旋转线圈时， ab、cd 将切割磁感线产生周期性变化的电流)．
图 44－1
第44讲 │ 考点整合
2.两个位置最大 (1)中性面位置(通过的磁通量______、感应电动势为 0、电流方向发生改变的位置)．
第44讲 │ 要点探究
3．图象体现了函数关系，反映了交变电流的瞬时变化关系，故图象是书写交变电流瞬时值表达式的依据． 4.交变电流的表达式与线圈平面初始位置有关，由图象可以确定线圈的初始位置，即从中性面的位置开始计时，交变电流的图象为正弦图象；从垂直中性面的位置开始计时，交变电流的图象为余弦图象.

最新-创新大课堂2021届高三物理一轮复习课件：第十章交变电流传感器实验11 精品

弱中
强
无光照射
阻值(Ω)
结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大．
三、实验改进对于热敏电阻的特性，可用下面的实验进行探究： 1.实验装置：如图所示，RT为热敏电阻，多用电表调至欧姆挡．
2.实验步骤 (1)按如图连接电路，将多用电表的选择开关置于 “欧姆”挡，并让其两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针指在某一刻度．
2．几种常见的电容式传感器电容器的电容C决定于极板正对面积为S、板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，如果某一物理量(如角度θ、位移 s、深度h等)的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化．那么，通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化．做这种用途的电容器称为电容式传感器．
(2)因天色渐暗、照度降低至1.0 lx时启动照明系统，此时光敏电阻阻值为 20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为 10 kΩ，即选用R1，此电路的原理图如图所示．
[答案] 见解析
频考传感器的原理 1．(2016·广东揭阳高三模考)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( ) A．热敏电阻可应用于温度测控装置中 B．光敏电阻是一种光电传感器 C．电阻丝可应用于电热设备中 D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
[答案] (1)A、B 端 (2)260
考向二力传感器的应用典例2 在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为 R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时称量物体的质量．

2013届高考物理考纲专项复习课件：交变电流传感器(17张PPT)

1/31/2013
2.交变电流“四值”的比较
物理量瞬时值峰值物理意义交变电流某一刻的值最大的瞬时值重要关系 e=Emsint i=Imsint Em=nBS 对正弦式交变电流 Em
2 Um U 2 E
适用情况及说明计算线圈某时刻的电流情况和感应电动势情况，该式是从中性面开始计时讨论电容器的击穿电压 ①计算与热效应有关的物理量 ②铭牌上额定电压或额定电流值，交流电表的读数 ③保险丝的熔断电流
时，电阻R两端的电压值。 2
1/31/2013
【解析】(1)沿O′O方向看去，磁场分布的侧视图如图所示。由图可知，图示时刻cd边的切割方向与磁场平行，故有e=0,i=0 (2)t=/200时，线圈转过90°，cd边切割方向恰与磁场垂直，e=n· v Bl· 其中，v=l/2 得e=(1/2)nBl2 i=e/(R+r)=nBl2/[2(R+r)] U=iR=nBl2R/[2(R+r)]
1/31/2013
学案1 交变电流
考点1 交变电流的产生和变化规律
1.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
电压
=mcost=BScost
e=Em· t=nBS· t sin sin u=Um· t=REm/(R+r)· t sin sin i=Im· t=Em/(R+r)· t sin sin
R R 3 R 3
代入已知数据，解得Ｕ= 50 2 Ｖ
Im Um I 公式 U 和 2 只适用于正弦式交变电流，对于非正弦 2 式交变电流的有效值，则应根据电流的热效应求解。
1/31/2013
2
多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇，过去是用变压器来实现的，缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速。现在的调光灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现的，如图所示为经过一个可控硅调节后加在电灯上的电压。即在正弦交变电流的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，调节台灯上的旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压。那么现在电灯上的电压为多少？

交变电流传感器

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