1、2020年高考物理一轮课件：第10章-交变电流(3份打包-含答案)考点内容要求热点考向1.交变电流、交变电流的图象最近几年的考查主要体现为“三突出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变电流的图象和交变电流的“四值”；三是突出考查变压器.一般试题难度不大，且多以选择题的形式出现.2.正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值3.理想变压器4.远距离输电5.实验十一：传感器的简单使用第1讲交变电流的产生和描述考点 1 正弦式交变电流的产生和变化规律1.正弦式交变电流正弦规律(1)定义：按_变化的交变电流，简称正弦式电流.图 10-1-1匀速Emsin tNBS(2)产生：当闭合线圈由中
2、性面位置(图 10-1-1 中 O1O2 位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴_转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变化的函数是正弦函数：e_，其中 Em_.这就是正弦式交变电流.2.对中性面的理解电流方向(1)中性面是与磁场方向_的平面，是假想的参考面.(2)线圈平面位于中性面时，穿过线圈平面的磁通量_，而磁通量的变化率为_，产生的感应电动势为_.(3)线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为_，但磁通量的变化率_，产生的感应电动势_.(4)线圈每经过中性面一次_就改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，所以电流的方向改变_次.垂直000最大考点 2 描述交变电流的物理量220
3、 V0.02 s1.周期和频率：描述交变电流_的物理量.(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).周期越大，交变电流变化越_，在一个周期内，交变电流的方向变化_次.50 Hz(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，符号为 Hz.频率越大，交变电流变化越_.(3)周期和频率的关系：f_2.100(4)我国生活用电的电压是_，周期是_，频率是_，每秒钟电流方向变化_次.变化快慢慢两次数时刻最大值相同热量有效值2.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一_的值，是时间的函数.(2)峰值：交变电流的电流或电
4、压所能达到的_.(3)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过_的电阻，如果它们在一个周期产生的_相等，则这个恒定电流 I、恒定电压 U 就是这个交变电流的_.(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I_，U_，E_.【基础自测】1.交流发电机在工作时的电动势 eEmsin t.若将线圈匝数、线圈面积都提高到原来的两倍，其他条件不变，则电动势变为()解析：由电动势最大值表达式 EmNBS，N、S 变为原来的两倍，则最大值变为 4Em，B 正确.答案：B2.如图 10-1-2 所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场.线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时
5、针匀速转动，下列说法正确的是()图 10-1-2A.线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由 A 到 BB.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，通过电阻的电流瞬时值最大D.若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的倍答案：C3.(多选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图10-1-3 所示.由图可知()图 10-1-3A.该交流电的电压瞬时值的表达式为 u100sin 25t VB.该交流电的频率为 25 HzC.该交流电的电压的有效值为 100 VD.若将该交流电压加在阻值为 R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率为 50 W答案：BD
6、4.(多选)如图 10-1-4 甲是阻值为 5 的线圈与阻值为 15 的电阻 R 构成的回路.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示.则()甲乙图 10-1-4A.电压表的示数为 14.14 VB.通过电阻的电流为 0.707 AC.电阻 R 上消耗的功率为 7.5 WD.通过电阻的电流方向每秒变化 100 次答案：BC热点 1 交变电流的产生、描述及图象热点归纳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：最大，e 最线圈平面与中性面垂直时，SB，0，t大，i 最大，电流方向不改变.(3)电流方向的改变
7、：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次.(4)交变电动势的最大值 EmNBS，与转轴位置无关，与线圈形状无关.物理量函数图象磁通量mcos tBScos t电动势eEmsin tNBSsin t2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)物理量函数图象电压电流(续表)考向 1 根据图象判断某两个特殊位置的特点【典题 1】(多选，2017 年湖南长沙雅礼中学高三检测)如图 10-1-5 甲所示，一个矩形线圈 abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.线圈内磁通量随时间 t 的变化如图乙所示，则下列说法正确的是(甲乙)图 1
8、0-1-5A.t1 时刻线圈中的感应电动势最大B.t2 时刻 ab 的运动方向与磁场方向垂直C.t3 时刻线圈平面与中性面重合D.t4、t5 时刻线圈中感应电流的方向相同等于零，故感应电动势为零，A 错误；t2 时刻磁通量为零，解析：t1 时刻通过线圈的磁通量最大，此时磁通量的变化率t线圈与磁场平行，故导线 ab 的速度方向跟磁感线垂直，B 正确；t3 时刻线圈的磁通量最大，故此时线圈与中性面重合，C 正确；由题图可知t5时刻线圈中磁通量最大，此时磁通量的变化率等于零，故没有感应电流，D 错误.答案：BC易错提醒：线圈在匀强磁场中转动产生正弦式交变电流，穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率最
9、大，感应电动势最大；穿过线圈的磁通量最大时，磁通量的变化率为零，感应电动势为零.考向 2 正弦式交变电流的产生及其图象【典题 2】有一不动的矩形线圈 abcd，处于范围足够大的可转动的匀强磁场中，如图 10-1-6 所示.该匀强磁场由一对磁极N、S 产生，磁极以 OO为轴匀速转动.在 t0 时刻，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abcda 方向的感应电流为正，则如下列各图所示能反映线圈中感应电流 i 随时间 t 变化的图象是()图 10-1-6ABCD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 t0 时刻，由右手定则可知，产生的感应电流方向
10、为 abcda，磁场的方向与线圈平面平行，感应电流最大，C 正确.答案：C热点 2 交变电流有效值的计算热点归纳1.交变电流有效值的规定交变电流、恒定电流 I直分别通过同一电阻 R，在交流的一个周期内产生的焦耳热分别为 Q交、Q直，若 Q交Q直，则交变电流的有效值 II直(直流有效值也可以这样算).2.对有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值.(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值.(3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值.(4)没有特别加以说明的，是指有效值.(5)“交流的最大值是有效值的 倍”仅用于正(余)弦式交变电流.3.计算交变电
11、流有效值的方法(1)计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解.(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量.和电压有效值.【典题 3】(2018 年新课标卷)一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为 Q正.该电阻上电压的峰值为 u0，周期为 T，如图 10-1-7 所示.则 Q方Q正等于(甲乙图 10-1-7答案：D易错提醒：解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期 T 内产生的热量与电压有效值，导致错选 B；三是比值颠倒，导致错
12、选 C.【迁移拓展】一个“U”形金属线框在匀强磁场中绕 OO轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻 R 供电，如图 10-1-8 甲、乙所示.其中图甲中 OO轴右侧有磁场，图乙中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同.则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为(甲乙)图 10-1-8答案：A物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsin tiImsin t计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值EmnBSIm讨论电容器的击穿电压热点 3 交变电流“四值”的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值适用于正(余)弦式交变电流(1
13、)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值(续表)物理量物理含义重要关系适用情况及说明平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值计算通过电路横截面的电荷量(续表)【典题 4】(多选，2018 届广东茂名五大联盟学校联考)如图 10-1-9 甲所示，一个匝数 N200、电阻 r2 的矩形线圈置于磁感应强度 B 1 T 的匀强磁场中，绕垂直于磁场的 轴OO匀速转动，产生的电流通过滑环与电刷输送到外电路.电路中的交流电压表为理想电表，可变电阻 R 接入电路的阻值为18.穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图
14、乙所示，则下列说法正确的是()甲乙图 10-1-9A.线圈的面积为 0.02 m2B.线圈内产生的感应电动势的峰值为 300VC.理想交流电压表的读数约为 255 VD.通过可变电阻的电流的瞬时值表达式为 i20sin 100t(A)律变化，所以电流的瞬时值表达式为 i20cos 100t(A)，D 错误.所以 A、C 正确，B、D 错误.答案：AC方法技巧：书写交变电流瞬时值表达式的基本思路：(1)确定正弦式交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式EmnBS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.若线圈从中性面位置开始转动，则i-t 图象为正弦函数图象，函数式为iIms
15、in t.若线圈从垂直中性面位置开始转动，则i-t 图象为余弦函数图象，函数式为iImcos t.【迁移拓展】(多选)如图 10-1-10 所示，一矩形线圈面积为S，匝数为 N，内阻为 r，绕其垂直于磁感线的对称轴 OO以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为 B，从图示位置转90的过程中，下列说法正确的是()图 10-1-10D.从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为 eNBSsin t答案：BC第2讲变压器电能的输送考点 1 理想变压器闭合铁芯两个线圈1.变压器的构造：如图 10-2-1 所示，变压器是由_和绕在铁芯上的_组成的.初级负载次级(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，
16、也叫_线圈.(2)副线圈：与_连接的线圈，也叫_线圈.构造图图 10-2-12.变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的_、_在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化.变化的磁场在副线圈中产生_，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流._是变压器工作的基础.大小方向感应电动势3.理想变压器中的参数关系理想变压器：不考虑铜损(线圈电阻产生的焦耳热)、铁损(涡流产生的焦耳热)和磁漏的变压器，它的输入功率_输出功率.互感现象等于4.基本关系式(1)功率关系：对于理想变压器不考虑能量损失，总有P入_.(2)电压关系P出(3)电流关系_.在同一铁芯上有多组副线圈时：由P入P
17、出知I1U1I2U2I3U3.考点 2 远距离输电1.根据 P损_，降低输电损耗有两种方法：(1)减小输电线的_.(2)减小输电导线中的电流：在输送功率一定的情况下，根据 PUI，要减小电流，必须提高_.2.远距离输电的功率损失输送功率一定时，线路电流 I_，输电线上损失的远距离输电中的功率关系：P 输_.I2R线电阻输电电压P损P用户【基础自测】1.如图 10-2-2 所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20 1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V灯泡一只，且灯泡正常发光，则()B.电源输出功率为 1200 WC.电流表的示数为3220A图 10-2-2D.原线圈端电压为 11 V
18、答案：C2.(多选)如图 10-2-3 所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡 L1 和 L2，输电线的等效电阻为 R.开始时，开关 S 断开，当 S 接通时，以下说法中正确的是(图 10-2-3A.副线圈两端 M、N 的输出电压减小B.副线圈输电线等效电阻 R 两端的电压将增大C.通过灯泡 L1 的电流减小D.原线圈中的电流增大解析：理想变压器不计原、副线圈的直流电阻，副线圈两端的电压 UMN 不受负载电阻的影响，保持不变，A 错误.S 接通后，副线圈回路的总电阻减小，故副线圈回路中电流 I2 增大.因此，等效电阻 R 两端的电压增大，导致灯泡 L1 两端的电压减小，L1 中
19、电流减小，B、C 正确.又因 UMN 不变，I2 增大，变压器的输出功率增大，输入功率也随之增大.原线圈中电流 I1 增大，D 正确.答案：BCD3.(多选)某发电厂原来用 11 kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到 220 kV 输电，输送的电功率都是 P，若输电线路的电阻为 r，则下列说法中正确的是()答案：AC4.水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kW，若以 1100 V送电，则线路损失为 10 kW，若以 3300 V 送电，则线路损失可降为()A.3.3 kWC.30 kWB.1.1 kWD.11 kW答案：B理想变压器没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失
20、(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比，U1U2n1n2，与负载的多少无关热点 1 理想变压器原、副线圈基本量的关系热点归纳基本关系电流关系只有一个副线圈时，I1I2n2n1；有多个副线圈时，由P入P出即I1U1I2U2I3U3InUn得I1n1I2n2I3n3Innn频率关系f1f2(变压器不改变交流电的频率)(续表)考向 1 基本关系的应用【典题 1】(2018 年天津卷)教学用发电机能够产生正弦式交变电流.利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻 R 供电，电路如图 10-2-4 所示，理想交
21、流电流表、理想交流电压表的读数分别为 I、U，R 消耗的功率为 P.若发电机线C.电流表的读数变为 2I图 10-2-4D.通过 R 的交变电流频率不变答案：B方法技巧：关于理想变压器的四点说明：(1)变压器不能改变直流电压.(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率.(3)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值.考向 2 变压器原线圈与用电器串联的问题【典题 2】(2018 届江西重点中学协作体联考)一含有理想变压器的电路如图 10-2-5 所示，变压器原副线圈匝数比 n1n2U 为有效值恒定的正弦交流电压源.当开关 S
22、断开时，理想电流表的示数为 I.当 S 闭合时，且电源电压增加到 2U，则电流表的示数为()图 10-2-5A.6IB.8IC.10ID.12I答案：B考向 3 变压器原线圈与用电器并联的问题【典题 3】(2018 届福建莆田质检)如图 10-2-6 所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 1 4，a、b 两端接到交流电源上，R1、R2 为阻值相同的定值电阻.下列说法正确的是(图 10-2-6答案：C热点 2考向 1匝数比不变的情况(如图 10-2-7 所示)理想变压器的动态分析图 10-2-7【典题 4】(2018 届贵州贵阳下学期一模)如图10-2-8 所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为
23、 n1n210 1，原线圈接入 u220 sin(100t)V 的交流电源，副线圈接有定值电阻R1、R2、R3，电路中的交流电流表和交流电压表均为理想电表，导线电阻不计.当开关 S 闭合后()图 10-2-8A.电压表示数为 22 VC.变压器的输入功率不变B.电流表示数变小D.变压器的输入功率变大答案：D考向 2 负载电阻不变的情况(如图 10-2-9 所示)图 10-2-9【典题 5】如图10-2-10所示，发电机的电动势为 e678sin 100t(V)，变压器的副线圈匝数可调，滑片P 置于a处时，用户恰好得到 220 V 的电压，R 表示输电线的电阻.下列说法正确的是()A.电流的频率
24、为 100 HzB.电压表 的示数为 220 VC.电压表的示数为 678 V图 10-2-10D.当滑片 P 向上滑时，的示数变大答案：D热点 3 远距离输电问题热点归纳远距离输电问题的“三 二 一”：(1)理清三个回路(如图 10-2-11 所示)：图 10-2-11在回路2中，U2UU3，I2I线I3.【典题 6】如图 10-2-12 为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T 的原、副线圈匝数分别为n1 、n2.在 T 的原线圈两端接入一电压 uUmsin t 的交流电源，若输送电功率为 P，输电线的总电阻为 2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为()图
25、10-2-12答案：C来的 ，输电电压应变为(【迁移拓展】(2018 年江苏卷)采用 220 kV 高压向远方的城市输电.当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原)A.55 kVC.440 kVB.110 kVD.880 kV解析：当输电功率 PUI，U 为输电电压，I 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损I2R，R为输电线路的电答案：C特殊的变压器模型考向 1 自耦变压器自耦变压器又称为调压变压器，它只有一个线圈，把全部线圈作为原线圈或副线圈，线圈的一部分作为副线圈或原线圈.由此自耦变压器可以降压，也可以升压，变压器的基本规律对自耦变压器均适用.【典题 7】(多选，2018
26、届安徽江南十校质检)如图10-2-13所示是调压变压器的原理图，线圈 AB 绕在一个圆形的铁芯上，总匝数为 1000 匝.AB 间加上如图乙所示的正弦交流电压，移动滑动触头 P 的位置，就可以调节输出电压.在输出端连接了滑动变阻器 R 和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为 Q.已知开始时滑动触头位于变阻器的最下端，且 BP 间线圈匝数刚好是 500匝，变阻器的最大阻值等于 72.则下列判断中正确的是(甲乙图 10-2-13A.开始时，安培表示数为 0.25 AB.开始时，流过 R 的交流电频率 25 HzC.保持 P 的位置不动，将 Q 向上移动时，R 消耗的功率变大D.保持 Q 的位置不动，
27、将 P 沿逆时针方向转动少许，R 消耗的功率变大答案：CD考向 2 双副线圈变压器计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个关系：(2)电流关系：n1I1n2I2n3I3(3)功率关系：P1P2P3【典题 8】如图10-2-14所示，接在理想变压器回路中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1n2n3 为()图 10-2-14A.1 1 1C.6 2 1B.3 2 1D.2 2 1解析：灯泡正常发光，可得UAUBUCUD，所以U2答案：B都正常发光，则功率相等，即PAPBPCPD.由PI2R得IAIBICID，即I1I2I3.由理想变压器的功率关系得U1I1
28、U2I2U3I3，即n1I1n2I2n3I3，可得n1n2n32n3n33n3.所以n1 n2 n33 2 1.种类电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在交流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变成小电流利用的公式I1n1I2n2考向 3 互感器互感器分为电压互感器和电流互感器，比较如下表所示：【典题 9】(2017 年福建龙岩质检)L1和L2是高压输电的两条输电线，现要通过变压器测量 L1 和 L2 之间的电压，下列四种电路连接正确的是()ABC解析：通过变压器测量 L1 和 L2 之间的电压，需要电压互感器，变压器原线圈应并联在
29、 L1 和 L2 之间，由于电压表量程较小，变压器应为降压变压器，原线圈匝数应大于副线圈匝数，A 正确.答案：A【触类旁通】如图 10-2-15 所示，L1 和 L2 是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器.若已知变压比为 1000 1，变流比为 100 1，并且知道电压表示数为 220 V，电流表示数为10 A，则输电线的输送功率为()图 10-2-15A.2.2103 WC.2.2108 WB.2.2102 WD.2.2104 W所以输电线的输送功率PU1I12.2108 W，C正确.答案：C实验十一：传感器的简单使用1.实验目的(1)知道什么是传感器，知道光敏电阻和热敏电阻的作用.(2
30、)能够通过实验探究“光敏电阻和热敏电阻的特性”.(3)了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.2.实验原理非电学测量的量(1)传感器：传感器是将所感受到的诸如力、热、光、声、化学成分等_ 量转换成便于_(一般是电压、电流等电学量)的一类元件.(2)传感器的一般应用模式：由敏感元件、转换器件和转换电路三个部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号，通过输出部分输出，然后经控制器分析处理.(如图 S11-1所示)图 S11-1工作过程：敏感元件将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量，如下所示.(3)传感器的分类：力电传感器、热电传感器、光电传感器、声电传感器、电容式传感器、
31、磁电传感器、超声波传感器、气敏传感器等.(4)常见传感器元件力学电学力电传感器：把_(位移、速度、加速度等)信号转化为_(电压、电流等)信号.光敏电阻：无光照时，载流子(可以自由移动的带有电荷的物质微粒，如电子和离子)极少，阻值较大；随着光照的增强，载流子增多，阻值减小.能够把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量.热敏电阻：利用半导体材料制成，其电阻阻值随温度的升高而减小，能把_这个热学量转换为_这个电学量.温度电阻温度传感器电阻金属热电阻：有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制成_，称为热电阻，能把温度这个热学量转换为_这个电学量.3.实验器材铁架台、热敏电阻、光敏电阻、多
32、用电表、烧杯、温度计、冷水、热水、强光源、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、导线、开关等.4.实验过程减小增大减小(1)研究热敏电阻的热敏特性.热敏电阻的阻值随温度的升高而_，随温度的降低而_.(2)研究光敏电阻的光敏特性.光敏电阻在光照加强的条件下，其阻值逐渐_.5.注意事项(1)在研究电阻的热敏特性时，热敏电阻、烧杯、温度计易破损，忌用温度计当搅拌器.(2)实验时，加热水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温.(3)在做光敏电阻实验中，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.(4)欧姆表每次换挡后都要重新调零.(
33、5)当传感元件需要接入电路中时，要注意它的电学参数.【基础自测】1.关于光敏电阻，下列说法正确的是()A.受到光照越强，电阻越小B.受到光照越弱，电阻越小C.它的电阻与光照强弱无关D.以上说法都不正确解析：光照增强时，光敏电阻中载流体增多，所以导电能力增强，电阻越小.答案：A2.关于霍尔元件，下列说法正确的是()A.把温度这个热学量转化为电阻这个电学量B.把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量C.把力这个力学量转化为电压这个电学量D.把光照这个光学量转化为电阻这个电学量答案：B3.街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了)自动控
34、制.这是利用半导体的(A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案：B4.某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图 S11-2 所示装置.向杯内加入冷水，温度计的示数为20，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值 R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为 60，发现多用电表的指)针偏转角度较大，则下列说法正确的是(图 S11-2A.应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B.应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C.应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D.应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡解析：多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源故不能用电流表，A、B 均错误
35、，当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，C 错误，D 正确.答案：D考点 1 温度传感器的应用【典题 1】(2018 年新课标卷)某实验小组利用如图S11-3甲所示的电路探究在 25 80 范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻 RT，其标称值(25 时的阻值)为 900.0；电源 E(6 V，内阻可忽略)；电压表(量程 150 mV)；定值电阻 R0(阻值 20.0)，滑动变阻器 R1(最大阻值为 1000)；电阻箱 R2(阻值范围 0999.9)；单刀开关 S1，单刀双掷开关 S2.t/25.030.04
36、0.050.060.070.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0，将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0C，实验得到的R2-t数据见下表.甲乙丙图 S11-3回答下列问题：(1)在闭合 S1 前，图甲中 R1 的滑片应移动到_(填“a”或“b”)端.(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表
37、中所给数据点，并做 出R2-t 曲线.(3)由图乙可得到 RT 在 25 80C 范围内的温度特性，当t44.0 时，可得 RT_.(4)将 RT 握于手心，手心温度下 R2 的相应读数如图丙所示，该读数为_，则手心温度为_.解析：(1)题图甲的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1 前，R1 应该调节到接入电路部分的电阻值最大，使电路中电流最小，即题图甲中的 R1 的滑片应移到 b 端.(2)将 t60 和 t70 对应的两组数据对应画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出 R2-t 图象.(3)根据题述实验过程可知，测量的 R2 数据等于对应的热敏电阻 RT 的电阻值.由画出的
38、R2-t 图象可知，当 t44.0 时，对应的 RT450.(4)由画出的 R2-t 图象可知，当 RT620.0，则手心温度t33.0.答案：(1)b (2)如图 D68 所示.图 D68(3)450(440.0460.0)(4)620.033.0照度/lx0.20.40.60.81.0电阻/k7540282320考点 2 光电传感器的应用【典题 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所示：(1)根据
39、表中数据，请在给定的坐标系(图 S11-7)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.图 S11-4(2)如图 S11-5 所示，当 1、2 两端所加的电压上升至 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)图 S11-5提供的器材如下：光敏电阻 Rp(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：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关 S 及导线若
40、干.审题突破：光敏电阻的特点是当光照增强时载流子增多，导电能力增强，电阻变小；当光照减弱时载流子减少，导电能力减弱，电阻变大.要求在天色渐暗，照度降低至1.0 lx 时启动照明系统，此时光敏电阻较大，让光敏电阻与控制开关并联即可.答案：(1)如图 S11-6 所示.特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而非线性减小.(2)如图 S11-7 所示.图 S11-6图 S11-7方法技巧：这类题目设问虽很新颖独特，但所依据的物理原理、实验方法、实验器材却是课本上的基本实验中用过的，试题设问一般不难；只要平时学习或复习时对课本中的基本实验(原理)能够深刻理解，对涉及的基本实验器材能够熟练运用，注意将物理
41、习题中的结论向物理实验迁移，分析问题时能灵活变通，不墨守成规，解决此类问题定可驾轻就熟.考点 3 力电传感器的实际应用【典题 3】某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为 k)，如图 S11-8 所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为 0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压 U.图 S11-8请完成对该物体质量的测量：(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使调节范围尽可能大，在虚线框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤，求出比例系数 k，并测出待测物体的质量 m.
42、审题突破：力电转换器虽然是一个全新的仪器，但它与其他所有的测量仪器一样，要有一个“调零”的过程.仔细审题，题目中有很多重要的暗示，挖掘这些信息即是我们解决问题的关键.“测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U”“该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)”，所以输出电压Ukmg.题目要求“力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大”，这就暗示我们滑动变阻器必须使用分压式连接，有了设计电路才可以进行测量步骤.答案：(1)如图 D69 所示.图 D69(2)测量步骤如下：调节滑动变阻器，使转换器空载时的输出电压为零.将质量为 m0 的砝码放在转换器的受压面上，记下输出电
