2019高考物理一輪復習第十一章交變電流傳感器第2講變壓器遠距離輸電學案_第1頁
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2019高考物理一輪復習第十一章交變電流傳感器第2講變壓器遠距離輸電學案_第3頁
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文檔簡介

1、第 2 講 變壓器 遠距離輸電1.工作原理:電磁感應的互感現象.2 理想變壓器的基本關系式(1)功率關系:P入=P出.電壓關系:土,若nin2,為降壓變壓器;若niA. RP1-_USB.P2P-2P2pLCPUS-JsD. P1L_U2S2PL輸電導線的電阻 R=匕S21,輸電線上損耗的電功率為:Pi=I2R=2P2IU,用戶得到的電功率為:F2=Pi-2PUpSL,故 A、C 正確.考占1理想變壓器原理和基本關系學生用書 P221提示:選 AC.輸電線上的電流2.幾種常用的變壓器【典題例4(厄能)電流.電礁IW5El| (2016 高考全國卷I)一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻 R

2、、R2和 F3的阻值分別為 3Q、1Q和 4Q, A 為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定當開關S 斷開時,電流表的示數為I;當 S 閉合時,電流表的示數為41.該變壓器原、副線圈匝數比值為(A.2C. 4D. 5審題指導通過計算副線圈電阻上消耗的功率就可得到原線圈上消耗的功率;再由原、副線圈匝數比得到兩邊電流比.由功率相等聯系求解即可.解析設理想變壓器原、副線圈匝數比值為k,根據題述,當開關 S 斷開時,電流表示數為I,則由閉合電路歐姆定律得,U=IRi+U.由變壓公式U/U=k及功率關系Ul=Ul2,可得12/1=k,即副線圈輸出電流 為l2=kl,U2=|2(R +

3、 RO =kl(R+RO.當開關 S 閉合時,電流表示數為 4I,則有U= 4lRi+ Ui.由變壓器公 式Ui/U2=k及功率關系Ui 4I=U2I2,可得I2/(4I) =k,即副線圈輸出電流為I2= 4kl,U2=I2F2= 4kIR2;聯立解得k= 3,選項 B 正確.1 .關于理想變壓器的四點說明(1) 變壓器不能改變直流電壓.(2) 變壓器只能改變交變電流的電壓和電流,不能改變交變電流的頻率.(3) 理想變壓器本身不消耗能量.(4) 理想變壓器基本關系中的U、U2、li、I2均為有效值.2 .多副線圈變壓器對于副線圈有兩個及以上的理想變壓器,電壓與匝數成正比是成立的,而電流與匝數成

4、反比的規律不成立.但在任何情況下,電流關系都可以根據原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率,即P入=P出進行求解.【遷移題組】I 遷移 i 變壓器原、副線圈的制約關系i . (20i7 高考北京卷)如圖所示,理想變壓器的原線圈接在u= 220 2sin i00nt(V)的交流電源上,副線圈接有R=55Q的負載電阻,原、畐U線圈匝數之比為2 : 1,電流表、電壓表均為理想電表.下列說法正確的是()1 (A .原線圈的輸入功率為 220 . 2WB. 電流表的讀數為 1 A答案B6C. 電壓表的讀數為 110.2V7D.副線圈輸出交流電的周期為50 s解析:選 B.由交流電壓的表達式可知,原線圈兩端

5、所加的電壓最大值為220J2V,故有效值為U= 220 V,U niif由譏=-,故副線圈電壓的有效值為lf= 110 V,故輸出功率P2= := 220 W,再由輸入功率等于輸出功率知,U 圧Rl11mP=F2= 220 W, A 項錯誤;根據歐姆定律知,I2=E=2 A,廠=-,得1-= 1 A,故電流表讀數為 1 A,所以 BRI2 m項正確;電壓表的讀數為有效值,即12= 110 V, C 項錯誤;由交流電壓的表達式可知,3=100n(rad/s),又T= 生,解得T= 0.02 s,所以 D 項錯誤.3I 遷移 2 自耦變壓器的原理分析2.5Jn如圖所示,其副線圈匝數可調.已知變壓器

6、線圈總匝數為1 900 匝;原線圈為 1 100 匝,接在有效值為 220 V的交流電源上當變壓器輸出電壓調至最大時,負載R上的功率為 2.0 kW.設此時原線圈中電流有效值為 丨1,負載兩端電壓的有效值為if,且變壓器是理想的,則if和|1分別約為()A.380 V 和 5.3 AB. 380 V 和 9.1 AC. 240 V 和 5.3 AD. 240 V 和 9.1 AUifnf1 900Ff2 000解析:選 B.由匸=得U=TTU= 4 4ccX220 V= 380 V,由R= P2=Ul1=ifl2得I1=譏=A 9.1 A ,n1n2n11 100U220B 正確.遷移 3 互

7、感器的應用3 普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測量電流,通常要通過電流互感器來連接,圖中電流互感器ab一側線圈的匝數較少,工作時電流為lab,cd一側線圈的匝數較多,工作時電流為led,為了使電流表能正常工作,則()A.ab接MNcd接PQlab|cdC.ab接PQcd接MNlablcd解析:選 B.高壓輸電線上的電流較大,測量時需把電流變小,根據 =n,MN應接匝數少的線圈,故ab9接MN cd接PQ且IabIcd,選項 B 正確.遷移 4 多個副線圈的求解4.U n(1)U不變,根據U=可以得出不論負載電阻R如何變化,12不變.U n?In(2)當負載電阻發生變化時,12變化,根

8、據二=n可以判斷i1的變化情況.丨2變化引起F2變化,根據P=R,可以判斷P的變化.2 .負載電阻不變的情況(如圖所示)n1(1)U不變,n;發生變化,變化.如圖所示,理想變壓器有兩個副線圈,V,12W”的燈泡,當變壓器的輸入電壓為=1 100 匝,求:(1) 副線圈n2、n3的匝數;(2) 電流表的讀數.L1、L2是兩盞規格為“8V, 10 W 的燈泡,4、L4是兩盞規格為“ 6U= 220V 時,四盞燈泡恰好都能正常發光,如果原線圈的匝數m解析:由變壓器原理可知n1:n2:n3=U:U:U3,貝U 6=罟n磊x1 100 匝=40 匝U32X6n3=n1=x1 100 匝=60 匝.U22

9、0(2)由輸入功率等于輸出功率知|心=2PL2+ 2PL3,貝yI1=2FL22PL32X10+2X12220A= 0.2 A.答案:(1)40 匝 60 匝(2)0.2 A考點 21 變壓器的動態分析學生用書 P222【知識提1.匝數比不變的情況(如圖所示)魯不變,負軸變化10(2)R不變,lb變化,|2發生變化.11(3)根據P2=R和P=F2,可以判斷F2變化時,P發生變化,U不變時,Il發生變化.R【典題例析】匸 如圖所示電路中,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,F0為定值電阻,R為滑動變阻器現將變阻器的滑片從一個位置滑動到另一位置,觀察到電流表A 的示數增大

10、了 0.2A ,電流表A的示數增大了0.8 A,則下列說法正確的是()A.電壓表V示數增大B.電壓表 V2、V3示數均增大C.該變壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿cTd的方向滑動審題指導由于原副線圈匝數不變,貝yVi、V2不變;而 A2示數增大,則F0的電壓要增大,所以可判斷V3的變化和R阻值的變化.解析電壓表 V 的示數和a、b間電壓的有效值相同,滑片滑動時M 示數不變,選項 A 錯誤;電壓表V2測量的電壓為副線圈兩端的電壓,原、副線圈匝數不變,輸入電壓不變,故V2示數不變,V3示數為 V2示數減去R)兩端電壓,兩線圈中電流增大,易知R)兩端電壓升高,故V5示數減小,選項 B 錯誤;理想變壓

11、器Uli=UI2,貝UUAI1= UzA12, l2Ali,故 UvU,變壓器為降壓變壓器,選項 C 錯誤;因I2增大,故知R減小,變阻器滑片是沿cTd的方向滑動,選項 D 正確.答案D1 變壓器動態問題的“制約”關系(1) 電壓制約:畐U線圈電壓 U 由原線圈電壓 U 和匝數比決定.(2) 電流制約:原線圈電流li由副線圈電流丨2和匝數比決定.(3) 功率制約:原線圈的輸入功率P入由副線圈的輸出功率F出決定.(4) 元件制約(由元件的特性制約負載電路)負載回路中若存在二極管,則負載回路中通過的將不再是交流電,而是脈沖電流.2 變壓器動態問題分析思路程序決定【遷移題組】I_遷移 1 匝數不變時

12、的動態分析1 . (2016 高考天津卷)如圖所示,理想變壓器原線圈接在交流電源上,圖中各電表均為理想電表下列 說法正確的是()決定決定決定12解析:選 B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻增大,變壓器副線圈的總負載的等效電阻增大,R中電流減小,R兩端電壓減小,電壓表示數變大,R消耗的電功率變小,選項 A 錯誤,B 正確;當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時,變壓器副線圈輸出電流減小,輸出功率減小,根據變壓器輸入功率等于輸出功率,變壓器輸入功率減小,電流表Ai示數變小,選項 C 錯誤;若閉合開關 S,變壓器副線圈的總負載的等效電阻減小,則R中電流增大,R兩端電壓增大,

13、電壓表示數減小,電流表A2示數減小,電流表 Ai示數變大,選項 D 錯誤.遷移 2 負載電阻不變時的動態分析2 . (2016 高考四川卷)如圖所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L 供電,如果將原、副線圈減少相同匝數,其他條件不變,則(A. 小燈泡變亮B. 小燈泡變暗C. 原、副線圈兩端電壓的比值不變D. 通過原、副線圈電流的比值不變解析:選 B.由U=n得12=nUiLEn2ni由倍=T 得U2n2- nn2ni- nniU2,因為n2ni,所以vi,即U2880 W,故 D 錯誤.4.課后達標能力提升衛練促學二強技提能23時,相當于R變小,則當用電進入高峰時()A.電壓表乂、V2

14、的讀數均不變,電流表 A2的讀數增大,電流表 A 的讀數減小24B.電壓表VV4的讀數均減小,電流表A的讀數增大,電流表A的讀數減小C. 電壓表V V3的讀數之差與電流表A的讀數的比值不變D. 線路損耗功率不變解析:選 C因為輸入電壓和匝數比都不變,電壓表Vi、V2的讀數均不變,用電高峰期,電阻減小,電流增大,根據電流比等于匝數比的倒數且匝數比不變知電流都增大,故 A 錯誤;輸電線上的電壓損失增大,故電壓表 V3、V4的讀數均減小,電流表A的讀數增大,電流表A的讀數增大,故 B 錯誤;電壓表 M、V3的讀數之 差與電流表 A2的讀數的比值不變,等于輸電線的電阻值,故C 正確;線路上的電流變大,

15、則線路消耗的功率變大,選項 D 錯誤.6.nE50如圖所示,電路中變壓器原線圈匝數ni= 1 000,兩個副線圈匝數分別為n2= 500、氐=200,分別接一個P2R=55Q的電阻,在原線圈上接入U= 220 V 的交流電源.則兩副線圈輸出電功率之比p和原線圈中的電流11分別是()P25P22A.P3=2,I11=2.8 AB.P3=5,11=2.8 AP225P24C2jU=n1e1,U2=n2e2,U3=n3e3,因此,可得:一 一 ,代入n1:n2:n3= 1 : 4:4得U2=U=2U,故 A 錯誤,B 正確;由能量守恒得:Pi=F2+Ps= 2F2= 2P3, D 正確;由I心=2U

16、=213d 得:Ii=4I2= 4I3, C 正確.13. (2015 高考海南卷)如圖,一理想變壓器原、畐 U 線圈匝數之比為4: 1,原線圈與一可變電阻串聯后,接入一正弦交流電源;畐 U 線圈電路中固定電阻的阻值為R,負載電阻的阻值R= 11R), V 是理想電壓表.現將負載電阻的阻值減小為R= 5R),保持變壓器輸入電流不變,此時電壓表的讀數為B.此時原線圈兩端電壓的最大值約為24 VC.原線圈兩端原來的電壓有效值為68 VD.原線圈兩端原來的電壓有效值為48 V因為電壓表測量R兩端的電壓,所以 S 5 V= 1 V,故副線圈兩端電壓為U2= 6 V,根據公式U= f 可得此5U門2時原

17、線圈兩端電壓的有效值為U= 24 V,所以此時原線圈兩端電壓的最大值約為 24.2V 34 V , A 正確、B 錯 誤;因為變化過程中變壓器的輸入電流不變, 所以對于副線圈中變化前后電流也不變,則變化后電壓U2=IRoU n+ 5IRo,變化前,U2=IRo+ 11IRo= 12IRo,所以U2= 2U2= 12 V ,根據公式-=二可得原線圈兩端原來的電壓n2C. 11= 412= 4135.0 V,則(解析:選 AD.當負載電阻阻值減小為R= 5R)時, 根據串并聯電路規律,R兩端電壓為 R)兩端電壓的 5 倍,有效值為48 V,D 正確、C 錯誤.A.此時原線圈兩端電壓的最大值約為1

18、7電流互感器和電壓互感器如圖所示.其中n1、n2、n, n4分別為四組線圈的匝數,a、b 為兩只交流電表,則(A為電流互感器,B為電壓互感器,因此 a 是電流表,b 是電壓表,在A中,有14.A.A為電流互感器,且n1n2,C. B 為電流互感器,且n3n4,a 是電流表a 是電壓表b 是電流表b 是電壓表解析:選 AD由題圖可知30U3門3lm=丨2壓,要把大電流變為小電流,有n2ni;在B中,有訂二一,要把高電壓變為低電壓,則有n3m;綜上U4帀所述可知,選項 A、D 正確.15.如圖所示的電路中,T為一降壓式自耦調壓變壓器.開始時燈泡 L 正常發光,現在電源電壓U略降低,A.將自耦調壓變

19、壓器的滑片P適當上滑B.將自耦調壓變壓器的滑片P適當下滑C. 適當增大滑動變阻器R2的阻值D. 適當減小滑動變阻器R2的阻值解析:選 AC.若保持負載總電阻不變,電源電壓U略降低時,為使燈泡 L 仍能正常發光,只需輸出電壓U2I Inn保持不變.根據變壓比 兀=,可得u=-1 2U,由此可知,n2應增大,自耦調壓變壓器的滑片P應適當上滑,選U2-2-1項 A 正確,選項 B 錯誤;若保持匝數比不變,根據變壓比U=匕,可得U2減小,為使燈泡 L 仍能正常發光,加U2-2在 L 兩端的電壓應不變,則加在R兩端的電壓應減小,故總電流應減小,負載總電阻應增大,F2應增大,選項 C 正確,選項 D 錯誤

20、.實驗十二傳感器的簡單使用基礎儲備,明確原理閉合電路歐姆定律,用歐姆表進行測量和觀察.三、實驗器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、溫度計、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學生電源、繼電器、滑 動變阻器、開關、導線等.書 P224一、實驗目的1了解傳感器的工作過程,探究敏感元件的特性.2 學會傳感器的簡單使用.二、實驗原理將開關向_(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至為使燈泡 L 仍能正常發光,可采用的措施是(緊擁裁址菸宣菲珊學生用1 7四、實驗步驟1 .研究熱敏電阻的熱敏特性(1)將熱敏電阻放入燒杯中的水中,測量水溫和熱敏電阻的阻值(如實驗原理圖甲所示)(2)改變水的溫度

21、,多次測量水的溫度和熱敏電阻的阻值,記錄在表格中.2 .研究光敏電阻的光敏特性(1)將光敏電阻、 多用電表、 燈泡、 滑動變阻器連接好(如實驗原理圖乙所示) , 其中多用電表置于“X100” 擋.(2)先測出在室內自然光的照射下光敏電阻的阻值,并記錄數據.(3)打開電源,讓小燈泡發光,調節小燈泡的亮度使之逐漸變亮,觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況,并 記錄.(4)用手掌(或黑紙)遮光時,觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況,并記錄.糧點 U 對熱敏電阻的特性和應用的考查學生用書 P225熱敏電阻的熱敏特性1.畫圖象:在如圖坐標系中,粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線.【典題例析】(2016 高考全

22、國卷I)現要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統,要求當熱敏電阻的溫度達到或超過 60C時,系統報警.提供的器材有:熱敏電阻,報警器(內阻很小,流過的電流超過Ic時就會報警),電阻箱(最大阻值為 999.9Q),直流電源(輸出電壓為 U,內阻不計),滑動變阻器R(最大阻值為 1 000Q), 滑動變阻器F2(最大阻值為 2 000Q),單刀雙擲開關一個,導線若干.在室溫下對系統進行調節.已知U約為 18 V,Ic約為 10 mA 流過報警器的電流超過 20 mA 時,報警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在60C時阻值為 650.0Q.(1)完成待調節的報警系統原理電路圖的連線.bII

23、電源-au一社阻箱開嚴4熱蠟電阻(2)_ 電路中應選用滑動變阻器(填“F”或“F2).(3)按照下列步驟調節此報警系統:電路接通前,需將電阻箱調到一固定的阻值,根據實驗要求,這一阻值為 _Q;滑動變阻器的滑片應置于_(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是32(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關向另一端閉合,報警系統即可正常使用.解析(1)根據題述,應該采用滑動變阻器的限流接法,連接的電路如答案圖所示.(2) 根據題述,流過報警器的工作電流超過10 mA 時,報警器就會報警,可知滑動變阻器的最大阻值至少為R=U=咯一3 = 1 800 ,因此在電路中應選用最大阻值為2 000

24、的滑動變阻器F2.Ic10X10(3) 電路接通前,需將電阻箱調到一固定的阻值,根據實驗要求,這一阻值為熱敏電阻在60C時的阻值 650.0Q;滑動變阻器的滑片應置于接入電路的阻值最大處,即b端附近,不能置于另一端的原因是:若置于a端,則導致閉合開關后,報警器中電流大于20 mA,報警器可能損壞.將開關向c端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至報警器開始報警.答案連線如圖所示(1) 應該把恒溫箱內的加熱器接在 _ (選填“A、B端”或“C D端”)(2) 如果要使恒溫箱內的溫度保持在50C,可變電阻 R的阻值應調節為 _Q.解析:(1)恒溫箱內的加熱器應接在A B端當線圈中的電流較小時,繼電器

25、的銜鐵在上方,恒溫箱的加 熱器處于工作狀態, 恒溫箱內溫度升高.隨著恒溫箱內溫度升高,熱敏電阻R的阻值變小,則線圈中的電流變大,當線圈的電流大于或等于20 mA 時,繼電器的銜鐵被吸到下方來,則恒溫箱加熱器與電源斷開,加熱器停止工作,恒溫箱內溫度降低隨著恒溫箱內溫度降低,熱敏電阻R的阻值變大,則線圈中的電流變小,當線圈的電流小于 20 mA 時,繼電器的銜鐵又被釋放到上方,則恒溫箱加熱器又開始工作,這樣就可以使恒溫箱內保 持在某一溫度.要使恒溫箱內的溫度保持在50C,即卩 50C時線圈內的電流為20 mA.由閉合電路歐姆定律I=由題圖甲可知,50C時熱敏電阻的阻值為90Q,所以 R=E (r+

26、R) = 260答案:A、B端(2)260電阻箱-1 /卜-開英A滑動變肌器F2(3)650.0b接通電源后,流過報警器的電流會超過20 mA,報警器可能損壞c報警器開始報警跑蹤訓練1.如圖所示,圖甲為熱敏電阻的R t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器的電阻為100Q.當線圈的電流大于或等于 20 mA 時,繼電器的銜鐵被吸合為繼電器線圈供電的電池的電動勢,r為繼電器的電阻.33熱點 2|對光敏電阻的特性和應用的考查學生用書 P225光敏電阻的光敏特性1 探規律:根據記錄數據定性分析光敏電阻的阻值與光照強度的關系.2 得結論(1) 光敏電阻在暗環境下電阻值很

27、大,強光照射下電阻值很?。?2) 光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量.【典題例析】也工 為了節能和環保,一些公共場所使用光控開關控制照明系統.光控開關可采用光敏電阻來控制, 光敏電阻是阻值隨著光的照度而發生變化的元件(照度可以反映光的強弱,光越強照度越大,照度單位為lx).某光敏電阻RP 在不同照度下的阻值如下表:照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kQ)754028232018(1 ) 根 據 表 中 數 據 , 請 在 給 定 的 坐 標系 中 描 繪 出 阻 值 隨 照 度 變 化 的 曲 線 , 并 說 明 阻 值 隨 照 度 變 化 的 特點.(2

28、)如圖所示,當 1、2 兩端所加電壓上升至2 V 時,控制開關自動啟動照明系統請利用下列器材設計一個簡單電路,給 1、2 兩端提供電壓,要求當天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統,在虛線框內完成電路原理圖.(不考慮控制開關對所設計電路的影響)控制開關提供的器材如下:光敏電阻FP(符號巫口,阻值見上表);直流電源E(電動勢 3 V,內阻不計);定值電阻:F= 10 kQ,Ra= 20 kQ,40 kQ(限選其中之一并在圖中標出);開關 S 及導線若干.解析(1)光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖甲所示特點:光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小.電阻/kd02 0.4 0.6 0.8

29、1.0RO7(6OMM)RO7(6OMM)抑加1010卩34(2)控制開關自動啟動照明系統,給1、2 兩端提供電壓,要求當天色漸暗照度降低至1.0 lx 時啟動照明系統,即此時光敏電阻阻值為20 kQ,兩端電壓為 2V,電源電動勢為 3V,所以應加上一個分壓電阻,分壓電阻阻值為 10 kQ,即選用R,電路原理圖如圖乙所示.控制開尤II Plb 2 RyHi_bES答案見解析毆蹤訓練I2. 一臺臭氧發生器P的電阻為 10 kQ,當供電電壓等于 24 V 時能正常工作,否則不產生臭氧.現要用這種臭氧發生器制成自動消毒裝置,要求它在有光照時能產生臭氧,在黑暗時不產生臭氧, 擬用一個光敏電阻R對它進行

30、控制,R的阻值在有光照時為 100Q,黑暗時為 1 000Q、允許通過的最大電流為 3 mA 電源 E的電壓為 36 V、內阻不計;另有一個滑動變阻器R,阻值為 0100Q、允許通過的最大電流為0.4 A ;一個開關 S 和導線若干臭氧發生器P和光敏電阻R的符號如圖所示.設計一個滿足上述要求的電路圖,圖中各元件要標上字母代號,其中滑動變阻器兩固定接線柱端分別標上字母A B(電路圖畫在虛線框內).K100Q遠小于臭氧發生器P的電阻 10 kQ,為了能控制臭氧發生器,應該使用滑動變阻答案:見解析熱f點力電傳感器的應用學生用書 P226解析:因變阻器最大阻值器的分壓式連接,有光照時35【典題例析】3

31、6某些固體材料受到外力后除了產生形變,其電阻率也要發生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發生變化的現象稱為“壓阻效應” 現用如圖所示的電路研究某長薄板電阻RX的壓阻效應,已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實驗室中有下列器材:A. 電源E(3 V,內阻約為 1 Q )B. 電流表 Ai(00.6 A,內阻ri= 5Q)C. 電流表 A2(00.6 A,內阻2約為 1 Q)D.開關 S,定值電阻 R)= 5Q(1)為了比較準確地測量電阻RX的阻值,請完成虛線框內電路圖的設計.(2)在電阻R上加一個豎直向下的力F(設豎直向下為正方向),閉合開關 S,記下電表讀數,A 的讀數為I1, A2的讀

32、數為I2,得 R= _ (用字母表示).(3)改變力的大小,得到不同的R值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的R值.最后繪成的圖象如圖所示,除觀察到電阻R 的阻值隨壓力 F 的增大而均勻減小外,還可以得到的結論是當F豎直向下時,可得R與所受壓力F的數值關系是R=_解析(1)禾 U 用伏安法測量電阻阻值,但所給器材缺少電壓表,可以用內阻已知的電流表A 代替,另20,b= 17,則有20Rx=17- 20F.37個電流表A測量電流.111電阻兩端電壓為U=I,,流經的電流為Ix=I2-|1,電阻R=-I2 I1由題圖可知,圖象是一次函數圖線,即R=kF+b,k=_AR=匹=k

33、=F=4.5=答案如圖所示38Iiri(2)(3)壓力反向,阻值不變I2I1電燃蹤訓蘇|3傳感器是把非電學量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉換成電學量的變化的一種元件,在自動控制中有著相當廣泛的應用.有一種測量人的體重的電子秤,其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表 A(實質是理想的電流表)組成.壓力傳感器表面能承受的最大壓強為ix107Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關系如下表所示.設踏板和壓桿的質量可以忽略不計,接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為 4.8 V,g取 10 m/s2.請回答:躋板壓

34、力F/N02505007501 0001 2501 500電阻RQ300270240210180150120(1) 該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤 _ A 處.(2) 如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數為20 mA,這個人的體重是 _ kg.解析: 由圖表知,踏板空載時,壓力傳感器電阻R= 300Q,此時 A 中電流1=U=4A= 1.6x10-2A.R300-3U4.8當電流 I = 20 mA= 20 x10 A 時,壓力傳感器的電阻R= - =20 x10-3 = 240Q,對應表格中,這個人的質量為 50 kg.答案:(1)1.6X10-2(2)50酒精測

35、試儀用于機動車駕駛人員是否酗酒及其他嚴禁酒后作業人員的現場檢測.半導體型酒精氣體傳感器, 酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化.1.隨堂檢測鞏落實P226它利用的是一種二氧化錫在如圖所示的電路中,酒精17-.高邊演練,知昶提升學生用書RI-O-們精氣休傳虜器39氣體的不同濃度對應著傳感器的不同電阻. 這樣,電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對應關系.如果二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器電阻的倒數與酒精氣體的濃度成正比,那么,電壓表示數U與酒精氣體濃度C之間的對應關系正確的是()A. U越大,表示C越大,C與U成正比B. U越大,表示C越大,但是C與U不成正比C. U越大,表示C越小,C與

36、U成反比D. U越大,表示C越小,但是C與U不成反比解析:選 B.設二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器的電阻為RX,由閉合電路歐姆定律得,干路的電流1=EER,電壓表示數U=IRo=-,而RC=k(定值),由以上關系式可見U越大,表示C越大,r十R)十R十Rr十R)十R十R但是C與U不成正比,故 B 項正確.2.A、B兩塊正對的金屬板豎直放置,在金屬板A的內側表面系一絕緣細線,細線下端系一帶電小球,兩塊金屬板接在如圖所示的電路中,電路中的R為光敏電阻,艮為滑動變阻器,Rb為定值電阻.當R2的滑動觸頭P在a端時閉合開關 S此時電流表 A 和電壓表 V 的示數分別為I和U,帶電小球靜止時絕緣細線與金屬

37、板A的夾角為0,電源電動勢E和內阻r一定則以下說法正確的是()A.若將R的滑動觸頭P向b端移動,則I不變,U增大B.保持滑動觸頭P不動,用更強的光線照射R,則I增大,U增大C.保持滑動觸頭P不動,用更強的光照射R,則小球重新達到穩定后0變大D.保持滑動觸頭P不動,用更強的光照射R,貝UU的變化量的絕對值與I的變化量的絕對值的比值不變解析:選 D.由題中電路圖看出,電壓表 V 測量的是路端電壓大小,電路穩定時R 支路中無電流,R 兩端電壓為零,將F2的滑動觸頭向b端移動不會影響電壓表 V 和電流表 A 的讀數,故選項 A 錯誤;兩極板A、B之 間的電壓等于光敏電阻R兩端的電壓,用更強的光照射R,R的阻值變小,電路電流I變大,路端電壓U變 小,R 兩端電壓變大,R兩端電壓變小,則小球重新達到穩定后0變小,故選項 B、C 均錯誤;設強光照射R前電壓表 V 和電流表 A 的示數分別為U、li,強光照射R后電壓表 V 和電流表 A 的示數分別為U、丨2,貝UE lb-UU=U+Iir,E=U+ Ibr,解得r=.一 =,可見,選項 D 正確.I1I2I3 在

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