高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題十課件（打包4套）[新人教版].zip

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2甲所示為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的示意圖 單匝線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 若從中性面開始計(jì)時(shí) 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示 已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 0 外接燈泡的電阻為9 0 求 圖10 1 2 1 寫出流經(jīng)燈泡的瞬時(shí)電流的表達(dá)式 2 轉(zhuǎn)動(dòng)過程中穿過線圈的最大磁通量 數(shù) 通常用f表示 單位是 3 周期和頻率的關(guān)系 1 周期 交變電流完成一次 變化所需的時(shí)間 通常用T表示 單位是 2 頻率 交變電流在 內(nèi)完成周期性變化的次 三 表征交變電流的物理量 1 周期和頻率 周期性 秒 赫茲 單位時(shí)間 2 峰值和有效值 最大值 電流的熱效應(yīng) 相同 1 峰值 指交變電流的電動(dòng)勢(shì) 電壓或電流的 2 有效值 是根據(jù) 來規(guī)定的 讓交變電流和恒定電流分別通過 的電阻 使它們?cè)?時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的 相等 就把這一直流電的I U值叫做這一 交流電的電流 電壓的有效值 相等 熱量 3 正弦式交變電流的有效值和最大值之間的關(guān)系 E I U 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 多選 2014年廣東惠州一調(diào) 家庭中用的取暖器 正常工作時(shí)所用電壓是按照?qǐng)D10 1 3中正弦規(guī)律變化的交流電 取 暖器正常工作時(shí)的電流是3A 下列表述正確的是 圖10 1 3 A 該交流電電壓的有效值是220VB 該交流電的周期是0 01s C 該交流電電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為u 311sin100t V D 取暖器正常工作時(shí)的功率是660W答案 AD 考點(diǎn)1正弦交變電流的產(chǎn)生及圖象 重點(diǎn)歸納 交流電的產(chǎn)生及圖象問題的分析方法分析要點(diǎn) 一看 二變 三判 一看 看 軸 看 點(diǎn) 看 斜率 并理解其物理 意義 二變 掌握 圖與圖 圖與式 和 圖與物 之間的變 通關(guān)系 三判 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行正確的分析和判斷 考點(diǎn)練透 1 多選 2013年山東卷 如圖10 1 4甲所示是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖 兩磁極N S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng) 磁場 為交流電流表 線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO 沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 從圖示位置開始計(jì)時(shí) 產(chǎn)生的交變電 流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示 以下判斷正確的是 圖10 1 4 A 電流表的示數(shù)為10A B 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad s C 0 01s時(shí)線圈平面與磁場方向平行 D 0 02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左答案 AC 2 多選 2014年廣東深圳二模 一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變 化的規(guī)律如圖10 1 5所示 下列說法正確的有 圖10 1 5A t1時(shí)刻線圈位于中性面B t2時(shí)刻通過線圈的磁通量最大 C 電動(dòng)勢(shì)的有效值為 D 一個(gè)周期內(nèi)交變電流的方向改變一次答案 AC 考點(diǎn)2正弦交變電流的四值問題 重點(diǎn)歸納 正弦式交變電流四值的計(jì)算及應(yīng)用 續(xù)表 只適用于正弦式交變電流 典例剖析例1 多選 2014年天津卷 如圖10 1 6甲所示 在勻強(qiáng)磁場中 一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速 繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a b 所示 則 圖10 1 6 A 兩次t 0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B 曲線a b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2 3C 曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為25HzD 曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為10V 思維點(diǎn)撥 由圖乙可以看出 a b均為正弦式交變電流 由二者的周期關(guān)系可求出二者的角速度關(guān)系 進(jìn)而求兩者峰值的關(guān)系 再確定b的有效值 答案 AC 考點(diǎn)練透 3 多選 2015年河北聯(lián)考調(diào)研 如圖10 1 7所示 有一矩形線圈 面積為S 匝數(shù)為N 內(nèi)阻為r 繞垂直磁感線的對(duì)稱軸OO 以角度速 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 從圖示位置轉(zhuǎn)90 的過程中 下 列說法正確的是 圖10 1 7 答案 BC 4 多選 2015年河北滄州五校聯(lián)考 如圖10 1 8所示 一個(gè)單匝矩形導(dǎo)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T0 線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em 則 圖10 1 8 C 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量變化率的最大值為EmD 經(jīng)過2T0的時(shí)間 通過線圈電流的方向改變2次答案 BC 方法 等效替代法 1 等效法是在保證某種效果相同的前提下 將實(shí)際的 復(fù)雜的物理問題和物理過程轉(zhuǎn)化為等效的 簡單的 易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法 2 運(yùn)用等效法處理問題的一般步驟為 1 分析原事物 需研究求解的物理問題 的本質(zhì)特性和非本 質(zhì)特性 2 尋找適當(dāng)?shù)奶娲?以保留原事物的本質(zhì)特性 拋棄非 本質(zhì)特性 3 研究替代物的特性及規(guī)律 4 將替代物的規(guī)律遷移到原事物中去 5 利用替代物遵循的規(guī)律 方法求解 得出結(jié)論 例2 2013年海南卷 通過一阻值R 100 的電阻的交變電流如圖10 1 9所示 其周期為1s 電阻兩端電壓的有效值為 圖10 1 9 審題突破 選定一個(gè)周期 在一個(gè)周期內(nèi)用熱效應(yīng)相同來求解 答案 B題外拓展 高中物理中常用等效替代的思想進(jìn)行解題 如 1 力的等效 合力與分力之間的等效 2 運(yùn)動(dòng)的等效 合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的等效 3 模型的等效 如碰撞各類模型的等效 觸類旁通 2015年河北唐山模擬 一個(gè)U形金屬線框在勻強(qiáng)磁場中繞OO 軸以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 通過導(dǎo)線給同一電阻R供電 如圖10 1 10甲 乙所示 其中甲圖中OO 軸右側(cè)有磁場 乙圖中整個(gè)空間均有磁場 兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 則甲 乙 兩圖中交流電流表的示數(shù)之比為 圖10 1 10 圖D50 答案 A 易錯(cuò)點(diǎn) 四值問題的計(jì)算 例3 2015年四川卷 小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝 每匝可簡化為矩形線圈abcd 磁極間的磁場視為勻強(qiáng)磁場 方向垂直于線圈中心軸OO 線圈繞OO 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖10 1 11所示 矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為 圖10 1 11 e0 不計(jì)線圈電阻 則發(fā)電機(jī)輸出電壓 答案 D 觸類旁通 2015年北京海淀區(qū)聯(lián)考 如圖10 1 12甲所示 長 寬分別為L1 L2的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi) 其匝數(shù)為n 總電阻為r 可繞其豎直中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng) 線框的兩個(gè)末端分別與兩個(gè)彼此絕緣的銅環(huán)C D 集流環(huán) 焊接在一起 并通過電刷和定值電阻R相連 線框所在空間有水平向右均勻分布的磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示 其中B0 B1和t1均為已知 在0 t1的時(shí)間內(nèi) 線框保持靜止 且線框平面和磁場垂直 t1時(shí)刻后線框在外力的驅(qū)動(dòng)下開始繞其豎直中心軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 求 圖10 1 12 1 0 t1時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電流大小 2 線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后 在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中電流通過電阻R 產(chǎn)生的熱量 3 線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)后 從圖甲所示位置轉(zhuǎn)過90 的過程中 通過電阻R的電荷量 nL1L2 B1 B0 I 解 1 0 t1時(shí)間內(nèi) 線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E n tt1 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知 通過電阻R的電流 ER r nL1L2 B1 B0 R r t1 第2講 變壓器 電能的輸送 變壓器是由 和繞在鐵芯上的兩個(gè) 組成的 如圖10 2 1所示 圖10 2 1 一 變壓器 1 主要構(gòu)造 閉合鐵芯 線圈 1 原線圈 與 連接的線圈 也叫 線 圈 交流電源 初級(jí) 2 副線圈 與 連接的線圈 也叫 線圈 2 工作原理 負(fù)載 次級(jí) 1 電流通過原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā) 由于電流的 在不斷變化 鐵芯中的磁場也在不斷 變化 磁場 大小 方向 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2 變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生 所以盡管兩個(gè)線圈之間沒有導(dǎo)線相連 副線圈也能夠輸出電流 3 是變壓器工作的基礎(chǔ) 互感現(xiàn)象 3 理想變壓器不考慮銅損 鐵損和漏磁的變壓器 即它的輸入功率和 相等 輸出 4 幾種常用的變壓器 1 自耦變壓器 調(diào)壓變壓器 功率 P入 P出 U2I2 U3I3 UnIn 基礎(chǔ)檢測(cè) 1 多選 2014年新課標(biāo)卷 如圖10 2 2所示 一理想變壓器原 副線圈的匝數(shù)分別為n1 n2 原線圈通過一理想電流表接正弦交流電源 一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端 假設(shè)該二極管的正向電阻為零 反向電阻為無窮大 用交流電壓表測(cè)得a b端和c d端的電壓分別為Uab 和Ucd 則 圖10 2 2 A Uab Ucd n1 n2 B 增大負(fù)載電阻的阻值R 電流表的讀數(shù)變小C 負(fù)載電阻的阻值越小 cd間的電壓Ucd越大D 將二極管短路 電流表的讀數(shù)加倍答案 BD 1 減少損耗的方法 1 減小電阻率 現(xiàn)有的導(dǎo)線多為鋁導(dǎo)線 可改為銅 但價(jià)格太高 減小距離 但可行性不大 增大導(dǎo)線橫截面積 有局限性 并且耗費(fèi)材料 2 在輸出功率不變的情況下 要減小電流 必須提高電壓 即采用高壓輸電 二 電能的輸送 減小電阻 減小電流 2 遠(yuǎn)距離輸電的經(jīng)典模型 如圖10 2 3所示 圖10 2 3 基礎(chǔ)檢測(cè) 2 2015年福建卷 如圖10 2 4所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖 兩變壓器均為理想變壓器 升壓變壓器T的原 副線圈匝數(shù)分別為n1 n2 在T的原線圈兩端接入一電壓u Umsin t的交流電源 若輸送電功率為P 輸電線的總電阻為2r 不考慮其他 圖10 2 4 因素的影響 則輸電線上損失的電功率為 答案 C 考點(diǎn)1關(guān)于理想變壓器的計(jì)算問題 重點(diǎn)歸納 解答本類問題需注意 1 基本關(guān)系中U1 U2 I1 I2均指有效值 2 當(dāng)原線圈中串聯(lián)電阻時(shí) U1為加在原線圈兩端的電壓 并不是電源的電壓 3 只有一個(gè)副線圈的變壓器電流與匝數(shù)成反比 多個(gè)副線 圈的變壓器沒有這種關(guān)系 4 無論哪種情況 處理此類問題的關(guān)鍵都是要分清變量和 不變量 典例剖析例1 2015年新課標(biāo)卷 一理想變壓器的原 副線圈的匝數(shù)比為3 1 在原 副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻 原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上 如圖10 2 5所示 設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U 原 副線 圈回路中電阻消耗的功率的比值為k 則 圖10 2 5 A U 66V k 19 B U 22V k 19 C U 66V k 13 D U 22V k 13 思維點(diǎn)撥 解答本題需注意到 原線圈中串有電阻 故原線圈兩端的電壓不等于電源電壓 答案 A 考點(diǎn)練透 1 2015年貴州一模 如圖10 2 6甲所示電路 理想變壓器原線圈輸入電壓如圖乙所示 副線圈電路中R0為定值電阻 R是滑動(dòng)變阻器 C為耐壓值為22V的電容器 所有電表均為理 想電表 下列說法正確的是 甲 乙 圖10 2 6 A 副線圈兩端電壓的變化頻率為0 5HzB 電流表的示數(shù)表示的是電流的瞬時(shí)值 C 滑動(dòng)片P向下移時(shí) 電流表和示數(shù)均增大 D 為保證電容器C不被擊穿 原副線圈匝數(shù)比應(yīng)小于 10 1 答案 C 2 多選 2015年海南卷 如圖10 2 7所示 一理想變壓器原 副線圈匝數(shù)比為4 1 原線圈與一可變電阻串聯(lián)后 接入一正弦交流電源 副線圈電路中固定電阻的阻值為R0 負(fù)載電阻的阻值R 11R0 是理想電壓表 現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R 5R0 保持變壓器輸入電流不變 此時(shí)電壓表讀數(shù)為5 0V 則 圖10 2 7A 此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34VB 此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24VC 原線圈兩端原來的電壓有效值約為68VD 原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V 答案 AD 考點(diǎn)2電能輸送的計(jì)算 重點(diǎn)歸納1 知識(shí)歸納 1 電壓關(guān)系 2 輸電過程功率的關(guān)系 2 解題方法 1 有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電問題 應(yīng)先畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖 并將已知量和待求量寫在示意圖的相應(yīng)位置 2 以變壓器為分界將整個(gè)輸電電路劃分為幾個(gè)獨(dú)立回路 各回路分別結(jié)合歐姆定律 串 并聯(lián)的特點(diǎn)及電功 電功率等物理量進(jìn)行計(jì)算 聯(lián)系各回路的是原 副線圈電壓 電流與匝數(shù)的關(guān)系及輸入功率等于輸出功率的關(guān)系 典例剖析例2 2014年四川卷 如圖10 2 8所示 甲是遠(yuǎn)距離的輸 電示意圖 乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象 則 圖10 2 8A 用戶用電器上交流電的頻率是100HzB 發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500VC 輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D 當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí) 輸電線上損失的功率減小 答案 D 備考策略 遠(yuǎn)距離輸電一般會(huì)結(jié)合實(shí)際情景出題 信息包含量有時(shí)可能會(huì)比較多 所以在審題時(shí)要注意快速捉住要點(diǎn) 把已知的物理量以及待求的物理量在遠(yuǎn)距離輸電原理圖上標(biāo)出 這樣就不會(huì)造成混亂 考點(diǎn)練透 圖10 2 9 A 通過R0電流的有效值是20A B 降壓變壓器T2原副線圈的電壓比為4 1 C 升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓D 升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率 答案 ABD 4 如圖10 2 10所示 某小型發(fā)電站發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓為500V 輸出的電功率為50kW 用電阻為3 的輸電線向遠(yuǎn)處送電 要求輸電線上損失功率為輸電功率的0 6 則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器 到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用 兩個(gè)變壓器均為理想變壓器 對(duì)整個(gè)送電過程 下列說法正確的是 圖10 2 10 A 輸電線上的損失功率為300WB 升壓變壓器的匝數(shù)比為1 100C 輸電線上的電流為100A D 降壓變壓器的輸入電壓為4700V 解析 輸電線上的損失功率為0 6 50kW 300W 選項(xiàng)A正確 由I2R 300W可得輸電線上電流I 10A 升壓變壓器原線圈的電流為100A 升壓變壓器的匝數(shù)比為1 10 選項(xiàng)B C錯(cuò)誤 輸電線損失電壓為IR 30V 降壓變壓器的輸入電壓為4970V 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 答案 A 方法 理想變壓器動(dòng)態(tài)問題的分析方法 1 匝數(shù)比不變的情況 如圖10 2 11所示 圖10 2 11 2 負(fù)載電阻不變的情況 如圖10 2 12所示 圖10 2 12 例3 2015年安徽卷 如圖10 2 13所示的電路中 變壓器為理想變壓器 a b接在電壓有效值不變的交流電源兩端 R0為定值電阻 R為滑動(dòng)變阻器 現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一個(gè)位置 觀察到電流表的示數(shù)增大了0 2A 電流 表的示數(shù)增大了0 8A 則下列說法正確的是 A 電壓表 示數(shù)增大 B 電壓表 示數(shù)均增大 C 該變壓器起升壓作用 D 變阻器滑片是沿c d的方向滑動(dòng) 圖10 2 13 審題突破 滑片P移動(dòng)改變負(fù)載電阻的大小 從而改變副 線圈中的電流 功率 改變?cè)€圈中的電流 答案 D 觸類旁通 圖10 2 14 A 副線圈輸出電壓的有效值為22V B 滑片P向左移動(dòng)時(shí) 變壓器的輸出功率增加 C 滑片P向右移動(dòng)時(shí) 為保證燈泡亮度不變 需將滑片 M向上移 D 滑片M向上移動(dòng)時(shí) 為保證燈泡亮度不變 需將滑片 P向左移 答案 AD 專題提升十非正弦交流電有效值的計(jì)算 突破一 正弦半波交流電的有效值 圖Z10 1 非正弦交流電的有效值的計(jì)算方法 從定義出發(fā) 根據(jù)熱 效應(yīng)求解 例1 家用電子調(diào)光燈的調(diào)光功能是用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實(shí)現(xiàn)的 由截去部分的多少來調(diào)節(jié)電壓 從而實(shí)現(xiàn)燈光的可調(diào) 比過去用變壓器調(diào)壓方便且體積小 某電子調(diào)光燈經(jīng)調(diào)整后電壓波形如圖Z10 2所示 求燈泡兩端的電壓的有效值 圖Z10 2 突破二正弦單向脈動(dòng)電流有效值 圖Z10 3 突破三矩形脈動(dòng)電流的有效值 圖Z10 4 例2 2013年海南卷 通過一阻值R 100 的電阻的交變電流如圖Z10 5所示 其周期為1s 電阻兩端電壓的有效值為 圖Z10 5 答案 B 突破四非對(duì)稱性交流電有效值 圖Z10 6 例3 求如圖Z10 7所示的交變電流的有效值 其中每個(gè) 周期的后半周期的圖象為半個(gè)周期的正弦曲線 圖Z10 7 實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡單使用 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 了解傳感器的工作原理 知道傳感器的作用 2 觀察光敏電阻 熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值是如何隨 光信號(hào)和熱信號(hào)的變化而變化的 3 能處理關(guān)于三種類型傳感器 光電傳感器 熱電傳感器 電容式傳感器 的問題 2 傳感器的一般應(yīng)用模式 由 和 三個(gè)部分組成 通過敏感元件獲取 并轉(zhuǎn)換成 通過輸出部分輸出 然后經(jīng)控制器分析處理 圖S11 1 1 傳感器 能將所感受到的諸如 等非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量 一般是電學(xué)量 的一 實(shí)驗(yàn)原理 力 熱 光 聲 化學(xué)成分 敏感元件 類元件 轉(zhuǎn)換器件 轉(zhuǎn)換電路 外界信息 電信號(hào) 傳感器工作過程是 通過對(duì)某一物理量敏感的元件 將感受到的物理量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量 3 傳感器的分類 傳感器 傳感器 傳感器 傳感器 傳感器 磁電傳感器 超聲 波傳感器 氣敏傳感器等 熱電 光電 聲電 電容 力電 實(shí)驗(yàn)器材 1 力電傳感器 力學(xué) 電學(xué) 作用 把 信號(hào) 位移 速度 加速度等 轉(zhuǎn)化為 信號(hào) 電壓 電流等 應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn) 現(xiàn)代科技中 如安裝在導(dǎo)彈 飛機(jī) 潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng) 一種具有防滑 防鎖死等優(yōu)點(diǎn)的汽車安全控制系統(tǒng) 等 2 光敏電阻 大 減小 特點(diǎn) 無光照時(shí) 載流子 電流載體 如電子和離子 極少 阻值較 隨著光照的增強(qiáng) 載流子增多 阻值 作用 能夠把光照 這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成 這個(gè) 電學(xué)量 強(qiáng)弱 電阻 應(yīng)用 路燈的控制 鼠標(biāo)器 光電計(jì)數(shù)器 煙霧報(bào)警器等都是利用了光電傳感器的原理 3 熱敏電阻 減小 溫度 電阻 特點(diǎn) 阻值會(huì)隨溫度的升高而 作用 能把 這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為 這個(gè)電學(xué)量 應(yīng)用 各種家用電器 空調(diào) 冰箱 熱水器 飲水機(jī)等 的溫度控制 火警報(bào)警器 恒溫箱等 4 金屬熱電阻 特點(diǎn) 金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而 相比之下 熱敏電阻的靈敏度較好 增大 作用 能把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量 應(yīng)用 傳感器等 溫度 靜電力 洛倫茲 霍爾電壓 磁感應(yīng)強(qiáng)度 基礎(chǔ)檢測(cè) 關(guān)于傳感器 下列說法正確的是 A 所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的B 金屬材料也可以制成傳感器C 傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號(hào)的D 以上說法都不正確答案 B 考點(diǎn)含傳感器電路的分析 重點(diǎn)歸納 掌握不同傳感器元件的變化規(guī)律 再結(jié)合變壓器及電路的相關(guān)規(guī)律如閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析和計(jì)算 以下是常見的幾類傳感器的特點(diǎn) 1 角度的電容式傳感器 原理是當(dāng)旋片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 電容器兩個(gè)彼此絕緣的金屬板的正對(duì)面積發(fā)生變化 從而引起電容發(fā)生變化 如圖S11 2甲所示 圖S11 2 2 液體的電容式傳感器 原理是導(dǎo)電液體相當(dāng)于電容器的一個(gè)極板 當(dāng)液體的高度發(fā)生變化時(shí) 相當(dāng)于兩個(gè)極板的正對(duì)面積發(fā)生變化 從而引起電容發(fā)生變化 如圖乙所示 3 位移的電容式傳感器 原理是當(dāng)電解質(zhì)板插入兩金屬極板間不同的距離時(shí) 隨著電解質(zhì)板位移的變化 電容隨之變化 如圖丙所示 4 壓力的電容式傳感器 原理是當(dāng)作用在一個(gè)電極上的壓力改變時(shí) 金屬片的形狀發(fā)生變化 兩金屬板的距離發(fā)生變化 電容隨之改變 如圖丁所示 典例剖析例1 如圖S11 3甲所示的電路中 理想變壓器原 副線圈匝數(shù)比為5 1 原線圈接入圖乙所示的電壓 副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 報(bào)警器未畫出 電壓表和電流表均為理想電表 R0為定值電阻 R為半導(dǎo)體熱敏電阻 其阻值隨溫度的升高而減小 圖S11 3 思維點(diǎn)撥 1 熱敏電阻隨溫度的升高阻值減小 變壓器負(fù)載電阻變小 副線圈電流變大 2 根據(jù)變壓器的相關(guān)規(guī)律 分析其他物理量的變化情況 答案 B 考點(diǎn)練透 1 如圖S11 4所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖 其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器 當(dāng)溫度升高時(shí) 電阻會(huì)迅速減小 值班室的顯示器為電路中的電流表 a b之間接報(bào)警器 當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí) 顯示器的電流I 報(bào) 警器兩端的電壓U的變化情況是 圖S11 4 B I變大 U變小D I變小 U變大 A I變大 U變大C I變小 U變小答案 C 2 2015年北京海淀區(qū)模擬 某種角速度計(jì) 其結(jié)構(gòu)如圖S12 5所示 當(dāng)整個(gè)裝置繞軸OO 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 元件A相對(duì)于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動(dòng)變阻器輸出電壓 電壓傳感器 傳感器內(nèi)阻無限大 接收相應(yīng)的電壓信號(hào) 已知A的質(zhì)量為m 彈簧的勁度系數(shù)為k 自然長度為l 電源的電動(dòng)勢(shì)為E 內(nèi)阻不計(jì) 滑動(dòng)變阻器總長也為l 電阻分布均勻 裝置靜止時(shí)滑片P在變阻器 的最左端B端 當(dāng)系統(tǒng)以角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 則 圖S11 5 答案 D 易錯(cuò)點(diǎn)傳感器的應(yīng)用例2 位移傳感器的工作原理如圖S11 6所示 物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí) 帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P 通過電壓表顯示的數(shù)據(jù) 來反映物體位移的大小x 假設(shè)電壓表是理想的 則 下列說法正確的是 圖S11 6 A 物體M運(yùn)動(dòng)時(shí) 電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化B 物體M運(yùn)動(dòng)時(shí) 電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C 物體M不動(dòng)時(shí) 電路中沒有電流D 物體M不動(dòng)時(shí) 電壓表沒有示數(shù) 錯(cuò)解分析 不清楚傳感器在電路中的作用 不明確傳感器所影響的物理量與電路中的其他物理量之間的關(guān)系 以為物體M運(yùn)動(dòng)時(shí) 電路中的外電阻發(fā)生改變 電流發(fā)生改變 或者物體M不動(dòng)時(shí) 電路中不產(chǎn)生電流 正解分析 物體M運(yùn)動(dòng)時(shí) 電壓表測(cè)的對(duì)應(yīng)電阻發(fā)生改變 所以其示數(shù)會(huì)發(fā)生變化 但整個(gè)電路的總電阻沒改變 所以電路中的電流不變 故本題答案為B 答案 B 指點(diǎn)迷津 關(guān)鍵是掌握傳感器元件物理量的變化規(guī)律 再 結(jié)合電路的相關(guān)規(guī)律進(jìn)行分析和計(jì)算