2019届高考物理一轮复习 第十一章 交变电流 传感器（课件+练习）（打包10套）新人教版.zip

第十一章 交变电流 传感器1实验十二 传感器的简单使用1.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测．它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数 U 与酒精气体浓度 C 之间的对应关系正确的是( )A． U 越大，表示 C 越大， C 与 U 成正比B． U 越大，表示 C 越大，但是 C 与 U 不成正比C． U 越大，表示 C 越小， C 与 U 成反比D． U 越大，表示 C 越小，但是 C 与 U 不成反比解析：选 B.设二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻为 Rx，由闭合电路欧姆定律得，干路的电流 I＝ ，电压表示数 U＝ IR0＝ ，而 RxC＝ k(定值)，由Er＋ R0＋ R＋ Rx ER0r＋ R0＋ R＋ Rx以上关系式可见 U 越大，表示 C 越大，但是 C 与 U 不成正比，故 B 项正确．2.A、 B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板 A 的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的 R1为光敏电阻， R2为滑动变阻器， R3为定值电阻．当 R2的滑动触头 P 在 a 端时闭合开关 S.此时电流表 A 和电压表 V 的示数分别为 I 和 U，带电小球静止时绝缘细线与金属板 A 的夹角为 θ ，电源电动势 E 和内阻r 一定．则以下说法正确的是( )A．若将 R2的滑动触头 P 向 b 端移动，则 I 不变， U 增大2B．保持滑动触头 P 不动，用更强的光线照射 R1，则 I 增大， U 增大C．保持滑动触头 P 不动，用更强的光照射 R1，则小球重新达到稳定后 θ 变大D．保持滑动触头 P 不动，用更强的光照射 R1，则 U 的变化量的绝对值与 I 的变化量的绝对值的比值不变解析：选 D.由题中电路图看出，电压表 V 测量的是路端电压大小，电路稳定时 R2支路中无电流， R2两端电压为零，将 R2的滑动触头向 b 端移动不会影响电压表 V 和电流表 A 的读数，故选项 A 错误；两极板 A、 B 之间的电压等于光敏电阻 R1两端的电压，用更强的光照射 R1， R1的阻值变小，电路电流 I 变大，路端电压 U 变小， R3两端电压变大， R1两端电压变小，则小球重新达到稳定后 θ 变小，故选项 B、C 均错误；设强光照射 R1前电压表 V和电流表 A 的示数分别为 U1、 I1，强光照射 R1后电压表 V 和电流表 A 的示数分别为U2、 I2，则 E＝ U1＋ I1r， E＝ U2＋ I2r，解得 r＝ ＝ ，可见，选项 D 正确．U2－ U1I1－ I2 Δ UΔ I3．在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示． M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻 RM发生变化，导致 S 两端电压 U 增大，装置发出警报，此时( )A． RM变大，且 R 越大， U 增大越明显B． RM变大，且 R 越小， U 增大越明显C． RM变小，且 R 越大， U 增大越明显D． RM变小，且 R 越小， U 增大越明显解析：选 C.当 RM变大时，回路的总电阻 R 总 变大，根据 I 总 ＝ ，得干路中的电流变ER总小， S 两端的电压 U＝ I 总 RS变小，故选项 A、B 错误；当 RM变小时，回路的总电阻 R 总 ＝＋ RS变小，根据 I 总 ＝ ，得干路中的电流变大， S 两端的电压 U＝ I 总 RS变大，而11R＋ 1RM ER总且 R 越大， RM变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项 C 正确，选项 D 错误．4．(2016·高考北京卷)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值 R 随温度 t 变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”)．3解析：由题图可知，热敏电阻在温度上升时，阻值下降，故其导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻在温度变化时，阻值变化明显，故对温度更敏感．答案：增强 敏感5.对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻 RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将 RT和两个适当的定值电阻 R1、 R2连成如图虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻 RL的阻值随 RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下 RL的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大．实验中的部分实验数据测量结果如表所示．温度 t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0RL阻值/Ω 54.3 51.0 47.5 44.3 41.0 37.9 34.7I/mA 93.3 97.6 102.9 109.7 116.7 125.2 134.2U/V 5.07 5.02 4.97 4.90 4.83 4.75 4.66回答下列问题：(1)根据图 1 所示的电路，在如图 2 所示的实物图上连线．图 2(2)为了检验 RL与 t 之间近似为线性关系，在坐标纸上作出 RL－ t 关系图线．4(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图 3 所示，电流表的读数为______________，电压表的读数为________．此时等效电阻 RL的阻值为________；热敏电阻所处环境的温度约为________．图 3解析：(3)因为电流表的最小刻度为 5 mA，故读数时只需要精确到 1 mA，所以电流表的读数为 115 mA，而电压表的最小刻度为 0.1 V，故读数时要估读到 0.01 V，所以电压表的读数为 5.00 V．等效电阻 RL＝ ≈43.5 Ω，结合 RL－ t 图象可知热敏电阻所处环境的温UI度约为 62.5 ℃.答案：(1)连线如图所示(2)RL－ t 关系图线如图所示(3)115 mA 5.00 V 43.5 Ω 62.5 ℃第十一章 交变电流 传感器第十一章 交变电流 传感器第十一章 交变电流 传感器周期性垂直于磁 场垂直最大零 零正弦√××√××第十一章 交变电流 传感器互感降 压升 压I2R×√×××√1第二节 变压器 远距离输电1．(多选)(2016·高考全国卷Ⅲ)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b.当输入电压 U 为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A．原、副线圈匝数之比为 9∶1B．原、副线圈匝数之比为 1∶9C．此时 a 和 b 的电功率之比为 9∶1D．此时 a 和 b 的电功率之比为 1∶9解析：选 AD.因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额定电压的10 倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为 9∶1，由理想变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为 9∶1，A 项正确，B 项错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为 1∶9，由电功率 P＝ UI 可知，a 和 b 的电功率之比为 1∶9，C 项错误，D 项正确．2．(2015·高考全国卷Ⅰ)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220 V 的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为 U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则( )A． U＝66 V， k＝ B． U＝22 V， k＝19 19C． U＝66 V， k＝ D． U＝22 V， k＝13 13解析：选 A.设原、副线圈中的电流分别为 I1、 I2，则 ＝ ＝ ，故 k＝ ＝ .设原I1I2 n2n1 13 19线圈两端的电压为 U1，则 ＝ ＝ ，故 U1＝3 U，而原线圈上电阻分担的电压为 U，故U1U n1n2 31 13＋3 U＝220 V，解得 U＝66 V．选项 A 正确．U33．(多选)(高考全国卷Ⅱ)如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、 n2.原线圈通过一理想电流表 A 接正弦交流电源，一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副2线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得 a、 b端和 c、 d 端的电压分别为 Uab和 Ucd，则( )A． Uab∶ Ucd＝ n1∶ n2B．增大负载电阻的阻值 R，电流表的读数变小C．负载电阻的阻值越小， cd 间的电压 Ucd越大D．将二极管短路，电流表的读数加倍解析：选 BD.变压器的变压比 ＝ ，其中 U1、 U2是变压器原、副线圈两端的电U1U2 n1n2压． U1＝ Uab，由于二极管的单向导电特性， Ucd≠ U2，选项 A 错误；增大负载电阻 R 的阻值，负载的电功率减小，由于 P 入 ＝ P 出 ，且 P 入 ＝ I1Uab，所以原线圈上的电流 I1减小，即电流表的读数变小，选项 B 正确； c、 d 端的电压由输入电压 Uab决定，负载电阻 R 的阻值变小时， Ucd不变，选项 C 错误；根据变压器上的能量关系有 E 输入 ＝ E 输出 ，在一个周期 T 的时间内，二极管未短路时有 UabI1T＝ · ＋0( U 为副线圈两端的电压)，二极管短路时有U2R T2UabI2T＝ T，由以上两式得 I2＝2 I1，选项 D 正确．U2R4．远距离输电的原理图如图所示， 升压变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、 n2, 电压分别为 U1、 U2，电流分别为 I1、 I2，输电线上的电阻为 R.变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是( )A. ＝ B． I2＝I1I2 n1n2 U2RC． I1U1＝ I R D． I1U1＝ I2U22解析：选 D.根据理想变压器的工作原理得 I1U1＝ I2U2、 ＝ .U2不是加在 R 两端的电I1I2 n2n1压，故 I2≠ ，而 I1U1等于 R 上消耗的功率 I R 与下一级变压器的输入功率之和．只有选U2R 2项 D 正确．