第十章 交变电流 传感器

高三单元滚动检测卷·物理

考生注意：

1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共4页．

2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．

3．本次考试时间90分钟，满分100分．

4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．

第十章交变电流传感器

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一个选项正确，第8～12题有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)

1．小型交流发电机的矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间的关系是正弦函数．将发电机与一个标有“6V、6W”的小灯泡连接形成闭合回路，不计电路的其他电阻．当线圈的转速为n＝5r/s时，小灯泡恰好正常发光，则电路中电流的瞬时值表达式为()

A．i＝sin5t(A) B．i＝sin10πt(A)

C．i＝1.41sin5t(A) D．i＝1.41sin10πt(A)

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1所示．现把交流

电加在电阻为9Ω的电热丝上，下列判断正确的是()图1

A．线圈转动的角速度ω＝100rad/s

B．在t＝0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大

C．电热丝两端的电压U＝1002V

D．电热丝此时的发热功率P＝1800W

3．如图2所示，电路中完全相同的三个灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、

电感L、电容C串联，然后再并联到“220V50Hz”的交流电源上，

三只灯泡的亮度相同．若保持交变电压不变，将交变电流的频率增大

到60Hz，则发生的现象为()

A．三灯亮度不变图2

B ．三灯均变亮

C ．L 1不变、L 2变亮、L 3变暗

D ．L 1不变、L 2变暗、L 3变亮

4．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2

P 1分别为( )

A.PR kU ，1n B ．(P kU )2R ，1n

C.PR kU ，1n

2 D ．(P kU )2R ，1n

2

5．如图3所示，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1min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶W 乙为( )

图3

A ．1∶ 2

B ．1∶2

C ．1∶3

D ．1∶6

6．如图4所示，边长为L 、匝数为N ，电阻不计的正方形线圈abcd 在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕转轴OO ′转动，轴OO ′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2.保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是( )

图4

A ．两电压表的示数之比为U 1∶U 2＝n 2∶n 1

B ．电压表

的示数等于NBωL 2

C ．当滑动变阻器R 的滑片P 向上滑动时，电压表

的示数变大

D ．变压器的输入功率与输出功率之比为1∶1

7．如图5甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R ′为热敏电阻(温度升高时其电阻减小)，R 为定值电阻．下列说法正确的是( )

图5

A ．电压表

的示数为9V

B ．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝362sin50πt V

C ．R ′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表

的示数变大

D ．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4

8．(2014·天津·7改编)如图6甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a 、b 所示，则( )

图6

A ．两次t ＝0时刻线圈平面均与中性面重合

B ．曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3

C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25Hz

D ．曲线b 表示的交变电动势瞬时值表达式为e ＝10sin 100π3

t V

9．面积都为S 且电阻相同的正方形线圈和圆形线圈，分别放在如图7所示的磁场中，图甲中是磁感应强度为B 0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T 绕OO ′轴匀速转动，图乙中磁场变化规律为B ＝B 0cos 2πt

T

，从图示位置开始计时，则( )

图7

A ．两线圈的磁通量变化规律相同

B ．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同

C ．经相同的时间t (t ＞T )，两线圈产生的热量相同

D ．从图示位置时刻起，经T

4

时间，流过两线圈横截面的电荷量相同

10．如图8所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝4∶1，原线圈a 、b 间接一电压为u ＝2202sin100πt (V)的电源，灯泡L 标有“36V 18W ”字样，当滑动变阻器R 的滑动触头处在某位置时，电流表示数为0.25A ，灯泡L 刚好正常发光，则( )

图8

A ．流经灯泡L 的交变电流的频率为100Hz

B ．定值电阻R 0的阻值为19Ω

C ．滑动变阻器R 消耗的功率为36W

D ．若将滑动变阻器R 的滑动触头向下滑动，则灯泡L 的亮度变暗

11．如图9所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，内阻不计，绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列判断正确的是( )

图9

A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωt

B ．矩形线圈从图示位置经过π

2ω时间内，通过电流表的电荷量为零

C ．当P 位置不动，R 增大时，电压表读数也增大

D ．当P 位置向上移动、R 不变时，电流表读数变大

12．如图10所示，有一台交流发电机E ，通过理想升压变压器T 1和理想降压变压器T 2向远处用户供电，输电线的总电阻为R .T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有( )

图10

A ．U 2变小，U 4变大

B ．U 2不变，U 3变小

C ．P 1变小，P 2变小

D ．P 2变大，P 3变大 第Ⅱ卷(非选择题，共52分)

二、非选择题(共52分)

13．(16分)如图11甲所示为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个接头，原线圈输入正弦式交变电压的u －t 图象如图乙所示，若只有ce 间接一只R ce ＝400Ω的电阻，或只在de 间接一只R de ＝225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80W.

图11

(1)请写出原线圈输入电压瞬时值u ab 的表达式； (2)求只在ce 间接400Ω电阻时，原线圈中的电流I 1； (3)求ce 和de 间线圈的匝数比n ce n de .

14．(18分)如图12所示，理想变压器有两个副线圈，L 1、L 2是两盏规格为“8V 10W ”的

灯泡，L 3、L 4是两盏规格为“6V 12W ”的灯泡，当变压器的输入电压为U 1＝220V 时，四盏灯泡恰好都能正常发光．如果原线圈的匝数n 1＝1100匝，求：

图12

(1)副线圈n 2、n 3的匝数； (2)电流表的读数．

15．(18分)如图13所示，在xOy 平面内有两根金属丝MN 和PQ ，其形状分别满足y ＝a sin

2πx

λ和y ＝－a sin 2πx

λ，在两根金属丝端点M 、P 和N 、Q 之间分别接一根阻值为R 的电阻丝，两

根金属丝中间三个相交处均有绝缘表面层相隔，金属丝电阻不计．x ＜0的区域内存在垂直于xOy 平面向里的磁感应强度大小为B 且较宽的匀强磁场，两金属丝在沿x 轴负方向的外力作用下，以速度v 匀速进入磁场．

图13

(1)求金属丝进入磁场的过程中感应电流的最大值； (2)求将两根金属丝全部拉入磁场中所产生的热量；

(3)假设仅在－λ

2≤x ≤0的区域内存在垂直于xOy 平面向里的磁感应强度大小为B 的匀强磁

场，求将两根金属丝以速度v 匀速拉过磁场过程中外力的最大功率．

答案解析

1．D [因为小灯泡正常发光，所以电路中电流的有效值为I ＝P

U ＝1A ，则电流的最大值为

I m ＝2A ≈1.41A ．因为转速n ＝5r /s ，且ω＝2n π，所以ω＝10π rad/s ，故电路中电流的瞬时值表达式为i ＝1.41sin10πt (A)，选项D 正确．]

2．D [由题图可以看出该交变电流的周期T ＝0.02s ，则角速度ω＝2πT ＝2π

0.02rad /s ＝100π rad/s ，

A 项错．t ＝0.01s 时刻，电压达到最大，则此时磁通量变化率最大，磁通量为零，

B 项错；电热丝两端电压为路端电压U R ＝R R ＋r U ＝99＋1×U m

2＝902V ，故C 项错；根据电功率公式

P ＝U 2R

R ＝(902)29

W ＝1800W ，故D 项正确．]

3．D [根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率增大时，电感对电流的感抗增大，L 2变暗；根据电容器的特性：通高频，阻低频，当电源的频率增大时，电容器对电流的容抗减小，L 3变亮，而电阻的亮度与频率无关，L 1不变．]

4．D [根据变压器的变压规律，得U 1U ＝k ，U 2

U ＝nk ，所以U 1＝kU ，U 2＝nkU .根据P ＝UI 知

匝数比为k 和nk 的变压器副线圈的电流分别为I 1＝P U 1＝P kU ，I 2＝P U 2＝P

nkU .根据P ＝I 2R ，输

电线路损耗的电功率分别为P 1＝I 21R ＝(P kU )2R ，P 2＝I 2

2

R ＝(P nkU )2R ，所以P 2P 1＝1n 2.选项D 正确，选项A 、B 、C 错误．]

5．C [电功的计算中，I 要用有效值计算．图甲中，由有效值的定义得

????122R ×2×10－2＋0＋???

?122R ×2×10－2＝I 21

R ×6×10－2

得I 1＝

3

3

A 图乙中，I 的值不变，I 2＝1A

由W ＝UIt ＝I 2Rt 可以得到W 甲∶W 乙＝1∶3.]

6．D [变压器的电压之比等于线圈匝数之比，A 错误；由于线圈电阻不计，示数即为线

圈产生的电动势的有效值U 1＝E ＝E m 2＝NBωL 2

2，B 错误；

的示数由

和线圈匝数比决定，

R 的变化不影响

的示数，C 错误；理想变压器输出功率等于输入功率，D 正确．]

7．A [由题图乙可知，电源电压的有效值为36V ，根据U 1U 2＝n 1

n 2，得U 2＝9V ，A 项正确．ω

＝2π

T

＝100πrad/s ，因此u ＝362sin100πt V ，B 项错．当R ′处温度升高时，其电阻变小，而

U 2不变，由I 2＝U 2

R ＋R ′

知I 2变大，C 项错．P 入＝P 出，D 项错．正确答案为A.]

8．ACD [由题图乙知t ＝0时两次转动产生的瞬时电动势都等于零，故A 正确．由题图乙知两次转动所产生的交变电动势的周期之比T a ∶T b ＝2∶3，再由周期与转速的关系n ＝1

T 得

n a ∶n b ＝3∶2，故B 错误．因T a ＝4×10－

2s ，故f a ＝1T a ＝25Hz ，C 正确．因E m a ＝15V ，而

E m ＝NBSω＝2πNBS T ，故E m b ＝T a T b E m a ＝10V ，e ＝E m b sin 2πT t ＝10sin 100π

3t V ，故D 正确．]

9．ACD [图甲中通过线圈的磁通量变化规律为Φ甲＝B 0S cos 2π

T t ，图乙中通过线圈的磁通量

变化规律为Φ乙＝B 0S cos 2π

T t .由于两线圈的磁通量变化规律相同，则两线圈中感应电动势的

变化规律相同，达到最大值的时刻也相同，有效值E 也相同．又因两线圈电阻相同，所以Q ＝E 2R t 也相同．经过T 4时间，流过两线圈横截面的电荷量q ＝I ·T

4也相同，故选项A 、C 、D 正确．]

10．BD [由ω＝2πf 得100π rad/s ＝2πf ，解得f ＝50Hz ，A 错误；U 2＝n 2n 1U 1＝55V ，I 2＝n 1n 2I 1

＝1A ，R 0两端的电压U 0＝55V －36V ＝19V ，R 0＝U 0I 2＝19

1Ω＝19Ω，B 正确．I R ＝I 2－I L ＝1A

－0.5A ＝0.5A ，R 上消耗的功率P R ＝I R U ＝0.5×36W ＝18W ，C 错误．滑动变阻器R 的滑动

触头向下滑动时，L 两端的电压减小，由P L ＝U 2L

R L

得P L 减小，灯泡L 变暗，D 正确．]

11．AD [矩形线圈产生的感应电动势最大值E m ＝NBSω，由图示线圈位置可知开始计时时产生的感应电动势最大，则瞬时值表达式为e ＝NBSωcos ωt ，A 正确．线圈从图示位置经过

π

2ω时间，磁通量变化量ΔΦ≠0，由q ＝N ΔΦ

R 可知，通过电流表的电荷量不为零，B 错误．电压

表的示数为U 1＝NBSω2不变，C 错误．由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝U 1n 2

n 1，当P 位置向上移动时，n 1变小，

则U 2变大，又R 不变，再由P ＝U 2

R 可知副线圈消耗的功率P 2变大，则可知原线圈的输入功

率P 1＝P 2变大，再由I 1＝P 1

U 1

可知，I 1变大，D 正确．] 12．BD

13．(1)u ab ＝400sin200πt V (2)

25A (3)43

解析 (1)由题图乙知ω＝200πrad/s ，电压最大值为400V ，故原线圈输入电压瞬时值表达式为u ab ＝400sin200πt V.

(2)只在ce 间接400Ω电阻时，电压有效值U 1＝2002V

理想变压器P 1＝P 2＝80W 原线圈中的电流I 1＝P 1

U 1，

解得I 1＝

25

A. (3)设ab 间匝数为n 1，则U 1n 1＝U ce

n ce

同理U 1n 1＝U de

n de

由题意知U 2ce R ce ＝U 2de

R de

解得n ce

n de

＝

R ce

R de

代入数据得n ce n de ＝4

3

.

14．(1)40匝 60匝 (2)0.2A 解析 (1)由变压原理可知 n 1∶n 2∶n 3＝U 1∶U 2∶U 3 得n 2＝U 2U 1n 1＝8

220×1100＝40(匝)

n 3＝U 3

U 1n 1＝2×6220×1100＝60(匝)

(2)由输入功率等于输出功率知 I 1U 1＝P 1＋P 2＋P 3＋P 4

得I 1＝2P 2＋2P 3U 1＝2×10＋2×12220A ＝0.2A

15．(1)Ba v R (2)2B 2a 2v λR (3)8B 2a 2v 2

R

解析 (1)由法拉第电磁感应定律得：E ＝BL v . 而L ＝2a sin 2πx

λ，x ＝v t .则可得：E ＝2B v a sin 2πv λt .

产生的感应电动势是一种正弦交流电，其最大值为： E m ＝2B v a .

则感应电流的最大值为：I m ＝2Ba v 2R ＝Ba v

R

. (2)感应电流有效值为：I 有＝

Ba v 2R

. 则将两根金属丝全部拉入磁场中产生的热量为：

Q ＝I 2

有·2Rt ＝B 2a 2v 22R 2

·2R ·2λv ＝2B 2a 2

v λ

R .

(3)假设仅在－λ

2≤x≤0的区域内存在垂直于xOy平面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场，则感应电流的最大值应出现在两金属丝在磁场中穿过时如图所示的一种状态，此时：

I m′＝2×2Ba v

2R＝

2Ba v

R.

则P m＝I m′2·2R＝8B2a2v2

R.

交变电流传感器(附答案)

第十单元交变电流传感器 章末达标测试 (时间：60分钟满分：110分) 一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，每小题只有一个选项符合题意) 1．如图1所示，原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时，以下说法不．正确的是() 图 1 A．原、副线圈磁通量之比为2∶1 B．原、副线圈电流之比为1∶2 C．输入功率和输出功率之比为1∶1 D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶1 2.如图2所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源 E1内阻可以忽略，交流电源E2电动势的有效值与E1相等，自感线 圈电阻不计。当开关S接到接点A时，三灯亮度相同，当开关S接 到接点B时() A．甲、乙、丙三灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮图2 C．甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮 D．乙灯最亮，丙灯不亮 3.如图3所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电 阻，D为发光二极管(电流越大，发光越强)，且R与D距离不变，下列说法中 正确的是() A．当滑动触头向左移动时，L消耗的功率增大 B．当滑动触头向左移动时，L消耗的功率减小图3 C．当滑动触头向右移动时，L消耗的功率可能不变 D．无论怎样移动滑动触头，L消耗的功率不变 4．全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图4所示)。以下说法中正确的是()

图 4 ①若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极 ②若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极 ③若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中 ④若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 5．利用如图5所示的电流互感器可以测量被测电路中的电流，若互 感器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶100，交流电流表A的示数是50 mA， 则() A．被测电路的电流有效值为0.5 A B．被测电路的电流平均值为0.5 A C．被测电路的电流最大值为5 2 A 图5 D．原、副线圈中的电流同时达到最大值 6．(2012·江苏苏北四市调研)如图6甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电容器电容C＝100 μF。已知电阻R1两端的正弦交流电压如图乙所示，则() 图 6 A．原线圈输入电压的最大值为400 V B．交流电的频率为100 Hz

第十章交变电流传感器章末质量检测

第十章交变电流传感器章末质量检测 一、单项选择题（此题共7小题，每题5分，共35分） 1.如图1所示，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为S额定功率均为P,变 压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，那么变压器的匝数比//I : 和电源电压5分不为 th KJ I

A. 1 ：2 2U B. 1 ：2 4U C. 2 ：1 4U D. 2 ：1 2U 解析：设灯泡正常发光时,额定电流为儿.由题图可知，原线圈中电流1^ = 10，副线 圈中两灯并联，副线圈中电流I副二2I0 .U Wi = U.依照理想变压器的差不多规律:I原 Ih二/ BJ/22得血："2二2 ：1 ； U 副二山加2得u原二2U ,因此s二4U.C顷正确?答案：C 2.（2018-江苏离冷）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 他们发觉 ''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.在以下有关其他电阻应用的讲法中，错误的选项 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.电阻在电路中要紧起到通过直流、阻碍交流的作用 解析：热敏电阻对温度专门敏锐，光敏电阻对光照专门敏锐，电阻丝可用于电加热, 这专门常见，因此A、B、C三个讲法均正确：交流电、直流电均可通过电阴，电阴对它们均可产生阴碍作用，因此D错误. 答案：D 3.如图2所示，乩为定值电阻，&为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻 值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时 （） A.乩两端的电压増大 图2 B.电流表的示数增大 C.小灯泡的亮度变强 D.小灯泡的亮度变弱

部分习题参考答案(传感器原理及应用,第10章)

部分习题参考答案 第10章半导体式化学传感器 10.1 什么是半导体气体传感器？它有哪些基本类型？气体传感器的发展动态如何? 10.2 半导体气体传感器主要有哪几种结构？各种结构气体传感器的特点如何？ 10.3 如何提高半导体气体传感器的选择性？根据文献举例说明，目前实用气体 检测方法常用哪些气敏传感器？它有什么特点？ 10.4 半导体气体传感器为什么要在高温状态下工作？加热方式有哪几种？加热 丝可以起到什么作用？ 10.5 查找文献说明近年有哪些新性的气体传感器。 10.6 什么是绝对湿度？什么是相对湿度？表示空气湿度的物理量有哪些？如何表示？ 10.7 湿度传感器的种类有哪些？主要参数有哪些？简述氯化锂湿度传感器的感湿原理。 10.8 简述半导体湿敏陶瓷的感湿机理。半导体陶瓷湿敏传感器有那些特点？ 10.9 离子选择电极是如何分类的？离子选择电极分析法有什么特点？试述离子 选择电极的结构与测量原理。 答案： 10.1答：（略）

10.2答： 1）按构成气敏传感器的材料可分为半导体和非半导体两大类；按半导体的物理特性，气敏传感器可分为电阻型和非电阻型。 2）早期电化学和光学方法，其检测速度慢、设备复杂、使用不方便；新型金属氧化物半导体传感器由于灵敏度高、体积小、使用方便，已广泛用于检测、分析领域。电阻型气敏传感器是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应，导致敏感元件阻值变化，电阻型气敏传感器是目前使用较广泛的一种气敏元件，传感器主要由敏感元件、加热器、外壳三部分组成。非电阻型气敏传感器有不同类型，如利用MOS二极管的电容-电压特性变化，利用MOS场效应管的阈值电压的变化，利用肖特基金属半导体二极管的势垒变化进行气体检测。 10.3答：（略） 10.4答： 1）因为在常温下，电导率变化不大，达不到检测目的，因此以上结构的气敏元件都有电阻丝加热器，加热时间2～3分钟，最佳工作温度为200℃～400℃。 2）加热方式分为直热式和旁热式。电阻型气敏传感器加热的目的有两个方面的因素，一是为了加速气体吸附和上述的氧化还原反应，提高灵敏度和响应速度，另外使附着在传感器元件壳面上的油雾、尘埃烧掉。 10.5答：（略） 10.6答： 1）绝对湿度指单位体积空气内所含水汽的质量，一般用每立方米空气中所含水汽的克数表示

新人教版高中物理选修3-2第五章《交变电流》精品教案.doc

新人教版高中物理选修 第五章《交变电流》精品教 课5.交变电课新授课1 教 学 目 的（一）知识与技能 1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 （二）过程与方法 1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。 2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。 重 难 点教学重点 交变电流产生的物理过程的分析。 ★教学难点 交变电流的变化规律及应用。 教学方法通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验

教 学 过 程 教师活动学生活动 【预习导引】 1.恒定电流的定义是什么？直流电的定义是什么？ 2.我们根据什么来定义直流电和恒定电流的？ 【新课教学】 一、交变电流 1.定义： 2.试讨论交变电流与恒定电流和直流电的区别是什么？

二、交变电流的产生 右图为交流电发电机的示意图，线圈所在磁场为匀强磁场，设矩形线圈ABCD以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动． 1．开始时，线圈是否切割磁感线？线圈中感应电动势为多大？此时磁通量多大？方向怎样？ 2.经过时间t线圈转过的角度为多大？，此时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角为多大，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势怎么计算？电流方向怎样判断？此时磁通量多大？ 方向怎样？ 学生思考预习引导的两个问题？（3分钟） 教师指导学生阅读课本完成1、2两题（4分钟） 学生思考并讨论右侧的四个问题（10分钟）

高中物理选修3-2交变电流 传感器知识点及练习

交变电流 传感器 一．交变电流的产生和变化规律 1．交变电流：大小和方向都随时间做 变化的电流 2．正弦交流电（1）产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中绕 方向的轴匀速转动时线圈中产生的感应电流 （2）中性面：①定义：与磁场方向 的平面 ②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量 ，磁通量的变化 率为 ，感应电动势为 ，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。 （3）变化规律（线圈在中性面位置开始计时） ①电动势（e ）：e = ；②电压（u ）：u = ； ③电流（i ）：i = 。 二．描述交变电流的物理量 1．交变电流的周期和频率的关系：T = 2．交流电的四值 ①峰值：交变电流的峰值就是它能达到的 ，正弦交流电的峰值E m = ，对应电容器的击穿电压。 ②瞬时值：交变电流某一时刻的值，对应计算线圈某时刻的受力情况，通电时间等。 ③有效值：让交流与恒定电流分别通过大小 的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的 相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就称作这个交流电的有效值，对应关于交流电的功和能的问题 ④平均值：=E ，对应计算通过电路横截面的电荷量q = 三．变压器 远距离输电 1．构造和原理 （1）主要构造：由 、 和 组成 （2）工作原理：电磁感应的 现象 2．理想变压器的基本关系 （1）功率关系：P 入= （2）电压关系：=2 1U U ，若21n n >，为 变压器；若21n n <，为 变压器 （3）电流关系：只有一个副线圈时， =21I I ; 有多个副线圈时，n n I U I U I U I U +++= 332211 四．远距离输电——电路损失 （1）功率损失：设输电电流为I ，输电线的电阻为R ，则功率损失为=?P 。 （2）电压损失：=?U ，减小功率损失和电压损失，都要求提高 ，减小输电电流 五．传感器 1．概念：传感器通常是把被测的 信息，按一定规律转换成与之对应的 信息的器件或装置

第五章第一节交变电流

交变电流 第一节交变电流 ［学习目标］1.会观察电流(或电压)的波形图，理解交变电流和直流的概念. 2.理解交 变电流的产生过程，会分析电动势和电流方向的变化规律. 3.知道交变电流的变化 规律及 表示方法，知道交变电流的瞬时值、峰值的物理含义. 侦习导学新知探究 ［学生用书P 40］ 一、交变电流和交变电流的产生 (阅读教材第31页第1段至第32页第3段) 1. 交变电流 (1) 交变电流的定义：大小和方向都随时间周期性变化的电流，简称交流 . (2) 直流：方向不随时间变化的电流. 2. 交变电流的产生 (1) 典型模型 在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流. 如图所示. (2)中性面：线圈在磁场中转动过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面. I 拓展延伸？ -------------------------------------- (解疑难) △① 1. 中性面的特点：磁通量 ①最大，磁通量的变化率 W = 0,瞬时感应电动势 时感应电流i= 0，电流的方向将发生改变. 2. 垂直中性面的垂面特点：磁通量 ①二0，磁通量的变化率 瞬时感应电流最大. 更抄1.(1)只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流. (2) 当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大. (3) 当线圈平面与磁场垂直时，线圈中没有电流. 提示：(1)X (2) X (3) V 二、交变电流的变化规律 (阅读教材第32页第4段至第33页第1段) 第五章交变电流 第五章 梳理基础释疑解难 实验装置 e= 0,瞬 晋最大，瞬时感应电动势、

1. 正弦式交变电流的定义： 按正弦规律变化的交变电流叫做正弦 式交变电流，简称正 弦式电流. 2. 正弦式交变电流的表达式 瞬时电动势：e= E m sin o t 瞬时电压：u = U m sin o t 瞬时电流：i = I m sin o t 式中E m 、U m 、I m 分别表示电动势、电压、电流的峰彳 _______ I 拓展延伸？ -------------------------------------- （解疑难） 1?峰值表达式 E m = NBSo = N ① m O E m I m =RTr. 2. 从两个特殊位置开始计时瞬时值的表达式 亟‘抄2.（1）在匀强磁场中线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中，某些特殊时段, 可能感应电动势和磁通量同时变大. （ ） ⑵表达式为e= E m Sin wt 勺交变电流为正弦式交变电流， 表达式为e= E m Sin o t 的交 变电流也是正弦式交变电流. （ ） （3）线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了正弦交变电流，峰值越大，则瞬时 值也越大.（ ） 提示：（1）X （2） V （3） X 多维谦?准題细通羌 交变电流的产生过程 [学生用书P 41] 本类问题主要从中性面和它的垂直面两个位置的磁通量、 势大小和感应电流的方向等几个方面进行考查. （自选例题，启迪思维） 1. 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流, 正确的是（ ） 磁通量的变化率、感应电动 下列说法

交变电流和传感器重点教学内容

交变电流和传感器 1.交变电流定义： 例题1.如图1所示的A 、B 、C 、D 四个图象中，哪一个能正确反映交变电流的变化规律？ 答案：A C D 知识链接： ①大小和方向均随时间而作周期性变化的电流叫做交变电流。上面的四个图象中，很容易看出其中的A 、C 、D 画出了一个或两个周期内i ----t 或e ----t 变化关系图象，图象都能中反映出电流i 或电动势e 的大小和方向确实是随时间作周期性变化的；但对于图象B 来说，虽然形式像是正弦曲线，但仔细看一下就会发现，它反映出的只是电压的大小随时间作周期性变化，方向并没有变化，不符合交变电流的定义。 ②随时间按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，像图1中的A 。这里需要注意的问题就是，正弦交流电的图象也并非一定是正弦曲线，余弦曲线反映的也是正弦交流电的变化规律，也叫正弦交流电。其实，正弦曲线和余弦曲线只是坐标原点选取的不同而已。 2.交变电流的产生及描述交变电流的物理量： 例题2.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为m ?，最大感应电动势为m E ，则下列说法中正确的是 A .当穿过线框的磁通量为零时，感应电动势也为零 B .当穿过线框的磁通量减小时，感应电动势在增大 C .当穿过线框的磁通量等于m ?5.0时，感应电动势等于m E 5.0 D .线框转动的角速度m m E ?ω/= 解析：根据正弦交流电的产生及其变化规律:当磁通量最大时，感应电动势为零；当磁通量减小时，感应电动势在增大；磁通量为零时，感应电动势最大。由此可知，选项A 错误，B 正确。 设线框从中性面开始计时，则有 t E e m ωsin = 式中 ωBS E m =

(新课标)高中物理第五章交变电流课时作业9(含解析)选修32

（新课标）高中物理第五章交变电流课时作业9（含解析）选修 32 课时作业(九) 一、单项选择题 1．电容对交变电流的影响，以下说法中正确的是( ) A．电容对交变电流没有阻碍作用 B．电容器的电容越大，电容器对交变电流的阻碍作用就越大 C．电容的容抗越小，电容对交变电流的阻碍作用就越小 D．电容器具有“通直流、隔交流、通低频、阻高频”的作用 解析交流电能通过电容器，但由于电容器对交流电也有阻碍作用，容抗即反应电容对交流电阻碍作用的物理量，故A项错误；电容器的电容越大，交变电流的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用就越小，容抗越小，故B项错误；容抗越小，电容器对交变电流的阻碍作用越小，故C项正确；电容对电流的影响可概括为“隔直流、通交流、通高频，阻低频”，故D错误．故选C项． 答案 C 2．(2017·南沙区校级月考)如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡．当接线柱 a，b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯 均能正常发光，乙灯均不亮；当a，b接电压的有效值为U的交流电源时，甲 灯发出微弱的光，乙灯能正常发光．关于与甲灯串联的元件x和与乙灯串联的元件y，下列判断正确的是( ) A．x可能是电感线圈，y可能是电容器 B．x可能是电容器，y可能是电感线圈 C．x可能是二极管，y可能是电容器 D．x可能是电感线圈，y可能是二极管 解析接线柱a、b接电压为U的直流电源时，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮，说明y为电容器；当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，说明x为电感线圈，A项正确． 答案 A 3.用电压表检查如图中的故障，测量U ad＝5.0 V，U ab＝0，U bc＝5.0 V，U cd ＝0.则电路故障可能是( ) A．滑动变阻器R1断路B．电容器C被击穿

高考物理一轮复习第十章电磁感应(第1课时)课时作业(含解析)

高考物理一轮复习第十章电磁感应（第1课时）课时作业（含解 析） 课时作业 【基础练习】 一、电磁感应现象的判断 1．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关如图所示连接．下列说法中正确的是( ) A．开关闭合后，线圈A插入或拔出时都会引起电流表指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流表指针静止在中央零刻度D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才能偏转 A解析：开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量会发生变化；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，从而引起穿过线圈B的磁通量变化，只要线圈B中磁通量变化，与电流表形成的闭合电路中就会产生感应电流，电流表指针发生偏转． 2．(2019·辽宁省实验中学期中)科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，R 和R2为滑动变阻器，R1和R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，则( ) A．只调节滑动变阻器R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率最大 B．只调节滑动变阻器R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动 C．只调节滑动变阻器R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大 D．只调节滑动变阻器R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动

A解析：只调节滑动变阻器R，当P1向右端移动时，滑动变阻器R接入电路的阻值增大，左侧电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；由于电磁铁的磁性减弱，导致了磁敏电阻的阻值减小，则通过R1的电流增大，其消耗的电功率增大，电容器两端的电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，A正确，B错误；只调节滑动变阻器R2，当P2向下端移动时，回路中电流不变，电阻R1消耗的电功率不变，电容器两端电压增大，板间场强增大，微粒所受的电场力增大，所以带电微粒向上运动，C、D错误。 3．(2017北京西城区模拟)如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t ＝0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图最可能的是( ) C解析：要使回路中不产生感应电流，只有回路中磁通量不发生变化，由B0l2＝Bl(l ＋vt)，得到B＝B0l l＋vt ，所以C选项正确． 4．(多选)如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的是( ) A．释放圆环，环下落时产生感应电流 B．释放圆环，环下落时无感应电流 C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒 D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒 BC解析：由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒． 二、楞次定律的理解及应用 5．两个大小不同的绝缘金属圆环a，b如图所示叠放在一起，小圆环b有一半面积在大圆环a中，当大圆环a通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环b中感应电流的方向是( )

传感器作业答案

第二章 测量误差与数据处理 1、测量数据中包含哪三种误差它们各自的含义是什么 系统误差：对同一被测量进行多次重复测量时（等精度测量），绝对值和符号保持不变，或 在条件改变时，按一定规律变化的误差称为系统误差。 随机误差：对同一被测量进行多次重复测量时（等精度测量），绝对值和符号不可预知的随 机变化，但就误差的总体而言，具有一定的统计规律性的误差称为随机误差。 粗大误差：明显偏离测量结果的误差称为粗大误差，又称疏忽误差。这类误差是由于测量者 疏忽大意或环境条件的突然变化产生的。对于粗大误差，首先应设法判断是否存在，然后将其剔除。 2、对某轴直径d 的尺寸进行了15次测量，测得数据如下（单位mm ）：, , , , , , , ,, , , , ,,。试用格罗布斯准则判断上述数据是否含有粗大误差，并写出测量结果。 解：1）求算术平均值 2）求单次测量值的标准差估计值 3）按格罗布斯准则判别是否存在粗大误差（查书P61 表3－2） 经检查，存在 ， 故剔除120.30mm 。 4）重新求解上述各值，得： ； mm x x i i 404.12015 15 1 == ∑=- ∧ σmm 033.01 )(12 ＝--= ∑=∧ n x x n i i σmm g n g K G 080.0033.041.2)05.0,15(),(00≈?===∧ ∧ σσα)15,...,2,1(=>i K v G i mm x 41.120=- mm 016.0＝∧ σmm g n g K G 038.0016.037.2)05.0,14(),(00≈?===∧ ∧σσα

经检查所有的 ，故无粗大误差。 5）按照马利科夫准则，判断有无系统误差 因n ＝14，故mm v v M i i i i 02.0002.014 8 7 1 =-=-=∑∑==，M 值较小，故可判断测量列中无系统误差。 6）求算术平均值的标准差的估计值 7）P ＝ 时，查t 分布表，v ＝n －1＝14－1＝13，查表得t α＝，最后的测量结果： 3、一台精度等级为，量程范围为600～1200℃的温度传感器，其最大允许绝对误差是多少检验时某点最大绝对误差是3.5 ℃，问此表是否合格 解： 即此传感器的最大允许绝对误差为3℃，检验时某点最大绝对误差是3.5 ℃，大于3 ℃，则此传感器不合格 第三章 信号分析与处理 1.对余弦信号分别推导出傅里叶级数的 1）三角函数展开式的幅频谱和相频谱； 2）复指数展开式并画出其实频谱和虚频谱图以及幅频谱、相频谱。 解： 2）余弦信号的傅里叶级数复指数展开式为 在－w 0处，C nR ＝1/2 C nI =0 在w 0处， C nR ＝1/2 C nI =0 )14,...,2,1(=

物理选修3-2《第五章交变电流》知识点总结

物理选修3-2《第五章交变电流》知识点总结 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1．交变电流与直流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；简称交流;符号为AC。大小和方向都不随时间变化的电流叫做直流；符号为DC。 2-1．正弦交流电的产生 闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的是正弦交流电。正弦式交变电流:随时间按正弦规律变化的交变电流。正弦式交变电流的图像可以是正弦图像，也可以是余弦图像。产生条件：a.线圈处在匀强磁场中； b.线圈绕垂直于磁场的轴转动； c.线圈匀速转动。 2-2.对交流有阻碍的元器件 电阻 电感器：感抗与线圈的自感系数, 交流的频率有关。 电容器：容抗与电容器的电容,交流的频率有关。 3．中性面 线圈与磁感线垂直的面。 4．正弦交流电的规律 N匝面积为S 的线圈以角速度ω在磁感应强度为B的磁场中匀速转动，从中性面开始计时，电动势的函数形式为E=NBSω·sinωt；线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，变化率为零，感应电动势为零；线圈与中性面垂直时，磁通量为零，变化率最大，感应电动势最大；线圈转一周经过中性面两次，电流方向变化两次。 5．正弦交流电的一些物理量

6．感抗 电感对交流电阻碍作用的大小；与线圈的自感系数和交流电的频率成正比；电感通直流、阻交流、通低频、阻高频。 7．容抗 电容对交流电阻碍作用的大小；与电容器的电容、交流电的频率成反比；隔直流、通交流、阻低频、通高频。 8．变压器 由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成；通过电磁感应原理改变交流电压。 9．理想变压器 原理：互感现象。 不计热量损失，输入功率和输出功率相等的变压器；高中阶段主要研究理想变压器；U1/n1=U2/n2。 10．常用变压器 自耦变压器；电压互感器；电流互感器。 11．高压输电 减少电能损失；损失功率P=I2r=P2r/U2。

2021高考物理一轮复习第十一章交变电流传感器第1讲交变电流的产生及描述学案新人教版

第十一章交变电流传感器▌考试说明▌ 课程标准命题热点 1．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．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。 3．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。 4．知道非电学量转化成电学量的技术意义。 5．通过实验，了解常见传感器的工作原理。会利用传感器设计并制作简单的自动控制装置。 6．列举传感器在生产生活中的应用。(1)交变电流的图象、表达式及其“四值”的应用。 (2)理想变压器的基本原理及动态分析。(3)远距离输电问题。 第1讲交变电流的产生及描述 ZHI SHI SHU LI ZI CE GONG GU 知识梳理·自测巩固 知识点1 交变电流 1．定义： 大小和方向都随时间做__周期性变化__的电流叫作交变电流。 2．图象：如图所示， 图__甲、乙、丙、丁__所示电流都属于交变电流，图__戊__所示电流属于恒定电流。 知识点2 正弦式交变电流的产生和变化规律 1．产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕__垂直磁场__方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流。

2．中性面及其特点。 (1)定义：与磁场方向__垂直__的平面。 (2)特点： ①线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量__最大__，磁通量的变化率为__零__，感应电动势为__零__。 ②线圈转动一周，__2次__经过中性面，线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。 3．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，如图所示。 4．变化规律(线圈从中性面位置开始计时) (1)电动势e 随时间变化的规律：e ＝__E msin ωt __。 (2)电压u 随时间变化的规律：u ＝__U msin ωt __。 (3)电流i 随时间变化的规律：i ＝__I msin ωt __。 其中ω是线圈转动的__角速度__，E m ＝__nBSω__。 知识点3 描述交变电流的物理量 1．周期和频率 (1)周期(T )：交变电流完成__一次周期性__变化，即线圈__转一周__所需要的时间，单位是__秒(s)__，公式T ＝__ 2π ω __。 (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 ＝1 T __。 2．交变电流的“四值”

高考试题分类解析-物理专题18交变电流和传感器

（十八）交变电流和传感器 一．2012年高考题 1. （2012·山东理综）图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2。○V 为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是 A ．电压表的示数等于5V B 2 C ．实现点火的条件是 2 1 n n >1000 D ．实现点火的条件是2 1 n n <1000 1.【答案】BC 2 V ，选项B 正确A 错误。当变压器匝数比2 1 n n >1000，变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。选项C 正确D 错误。 【考点定位】此题考查变压器、交变电流有效值及其相关知识。 2.（2012·江苏物理）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1 由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2 中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有

(A) 家庭电路正常工作时,L2 中的磁通量为零

(B) 家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变 (C) 家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起 (D) 地 面上的 人接触 火线发 生触电 时,开关 K 将被 电磁铁 吸起 3.（2012·四川理综）如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则 A.线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流 B.线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零 C.线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响 D.线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场 3.【答案】：D 【解析】：线圈a输入正弦交变电流，线圈b输出的也是正弦交变电流；线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量恒定，选项AB错误；线圈b输出的交变电流对线圈a的磁场造成影响，选项C错误；线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有感应电场，选项D正确。 【考点定位】此题考查变压器及其相关知识。 4. （2012·广东理综物理）某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有 A. 最大值是502V B. 频率是100Hz C．有效值是252V D. 周期是0.02s 4【答案】：CD

第二章第二节交变电流的描述

第二章交变电流 第二节交变电流的描述 A级抓基础 1．下列各物理量中，对线圈上产生的交流电动势不产生影响的是() A．匀强磁场的磁感应强度B．线圈的总电阻 C．线圈的转速D．线圈的匝数 解析：E m＝NBSω，e＝E m sin ωt，与B、S、ω、N有关． 答案：B 2．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则以下说法正确的是() 图甲图乙 A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大 C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大值 D．该线圈产生的感应电动势的图象如图乙所示 解析：由甲图知t＝0时刻磁通量最大，线圈平面应在中性面位置，A错误；t＝0.01 s时刻，磁通量等于零，但Φ的变化率最大，B 正确；t＝0.02 s时刻，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，C错误；由甲图知交流电动势的图象应为正弦图象，D错误． 答案：B 3.如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度

绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是() 解析：在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，即此时磁通量为零，磁通量变化率最大，所以产生的感应电动势最大，故感应电流最大，根据右手定则，可知电流方向为a→b→c→d→a，所以选C. 答案：C 4．(多选)线圈在磁场中匀速转动产生的交流电的瞬时电动势为e ＝102sin 20πt (V)，则下列说法正确的是() A．t＝0时，线圈平面位于中性面 B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大 C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大 D．t＝0.4 s时，e达到峰值10 2 V 解析：根据交流电动势的瞬时值表达式可判断题目所给的交流电为正弦式交变电流，当t＝0时，e＝0，所以此时磁通量的变化率为零，导线切割磁感线的有效速度为零，但此时穿过线圈的磁通量最大，线圈平面位于中性面，所以A、B正确，C错误；当t＝0.4 s时，e ＝102sin 20πt (V)＝102sin 8π (V)＝0，所以D错误． 答案：AB 5．(多选)如图所示，形状或转轴位置不同，但面积均为S的单匝线圈处在同一个磁感应强度为B的匀强磁场中，以相同的角速度ω匀速转动，从图示的位置开始计时，则下列说法正确的是() A．感应电动势最大值相同 B．感应电动势瞬时值不同

2014届一轮复习第十章交变电流传感器

第十章 交变电流 传感器 第 1 课时 交变电流的产生及描述 基础知识归纳 1.交变电流 大小 和 方向 都随时间做周期性变化的电流.其中，方向随时间变化是交变电流的最主要特征. 2.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动产生.若从中性面开始转动则产生 正弦 式交变电流，从峰值转动则产生 余弦 式交变电流. 3.中性面与峰值面 当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做 中性面 .其特点是：与磁场方向垂直，线圈每次经过该面感应电流方向均发生改变，线圈每转一周，两次经过中性面，故感应电流的方向改变两次.峰值面的特点是：磁通量为 零 ，但电动势 最大 . 4.描述交变电流的“四值” (1)瞬时值：e ＝NBS ωsin ωt ，i ＝I m sin ωt (从中性面开始计时) (2)峰值：E m ＝NBS ω，I m ＝E m /R (3)平均值：E ＝N t Φ??，R E I = (4)有效值：根据电流的 热效应 定义，E ＝2 m E ，I ＝I m /2(正、余弦式交流电). 重点难点突破 一、如何理解正弦式交流电的峰值、有效值和平均值 峰值：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感应线方向的轴匀速转动时，所产生的感应电动势的峰值为E m ＝NB ωS ，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感应强度B 和角速度ω四个物理量决定.与轴的具体位置、线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的.一般在求瞬时值的表达式时，需求出其最大值. 有效值：是根据交变电流的热效应规定的，反映的是交变电流产生热效应的平均效果.让交变电流与恒定电流通过阻值相同的电阻，若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就是交变电流的有效值. 正弦式交变电流的有效值和最大值之间的关系是： E ＝E m /2 I ＝I m /2 U ＝U m / 2 平均值：指在一段时间内产生的电压(电流)的平均值，其数值需由法拉第电磁感应定律求，即E ＝ t Φ n ??计算.求通过横截面电荷量时需用电流的平均值，或指交变电流图象的波形与横轴(t 轴)所围面积跟时间的比值. 二、学习交变电流时如何区分使用有效值和平均值 1.在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率及确定保险丝的熔断电流时，只能用交流电的有效值；在考虑电容器的耐压值时，则应用交变电流的最大值；在计算通过导体的电荷量时，只能用平均值，而不能用有效值. 2.在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势，都是指有效值. 3.对非正弦式交变电流的有效值，必须按有效值的定义求出. 三、交变电流的图象可提供什么信息 1.根据图象的意义，从图象的纵坐标轴上可以直接读出交变电流的峰值，从图象的横坐标轴上可以直接读出交变电流的周期，从而可推导角速度及频率. 2.周期与角速度、频率的关系是T ＝ω π21=f .交变电流的频率与线圈的频率相等.

2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题(含)答案

2021届一轮高考物理：交变电流、传感器习题（含）答案*交变电流、传感器* 1、(双选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R 1为定值电阻，R 2 为光敏电 阻。光强增大时，R 2的阻值减小，R 3 为滑动变阻器，平行板电容器与定值电阻 R 1 并联，闭合开关，下列判断正确的是( ) A.仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小 B.仅减弱光照强度时，电源的输出功率一定减小 C.仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器贮存的电场能将减小 D.仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率将增大 2、 如图所示，虚线框内为漏电保护开关的原理示意图，变压器A处用火线和零线平行绕制成线圈，然后接到用电器，B处有一个输电线圈，一旦线圈B中有电流，经过电流放大器后便能推动继电器切断电源，如果甲、乙、丙、丁四人分别以图示方式接触电线(裸露部分)，甲、乙、丙站在木凳上，则下列说法正确的是( ) A．甲不会发生触电事故，继电器不会切断电源 B．乙会发生触电事故，继电器不会切断电源 C．丙会发生触电事故，继电器会切断电源 D．丁会发生触电事故，继电器会切断电源 3、(多选)如图甲所示，标有“220 V 40 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( )

甲乙 A．t＝T 2 时刻，V的示数为零 B．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1102V不变 4、 有一种调压变压器的构造如图所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D 之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两端接正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是( ) A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变小 D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大 5、(2019·临沂市一模) (多选)如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，L1和L2是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是( ) 甲乙 A．交流电压的频率为50 Hz

第二章 正弦交流电路

第2章 正弦交流电路 判断题 2.1 正弦交流电的基本概念 1．若电路的电压为)30sin(?+=t U u m ω，电流为)45sin(?-=t I i m ω， 则u 超前i 的相位角为75°。 [ ] 答案:V 2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I Ａ，?=90/82I Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I += [ ] 答案:V 3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。 [ ] 答案:X 4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 [ ] 答案:X 5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 [ ] 答案:X 6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。 [ ] 答案:X 7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。 [ ] 答案:X 2.2 正弦量的相量表示法 1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I Ａ，?=90/82I Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I += 。[ ] 答案:X 2.3 单一参数的正弦交流电路 1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X

2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90o，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。[ ] 答案:X 4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。[ ] 答案:V 5．直流电路中，电容元件的容抗为零，相当于短路。[ ] 答案:X 6．直流电路中，电感元件的感抗为无限大，相当于开路。[ ] 答案:X 7．直流电路中，电容元件的容抗为无限大，相当于开路。[ ] 答案:V 8．直流电路中，电感元件的感抗为零，相当于短路。[ ] 答案:V 9．在Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路中，当X L＞X C时电路呈电容性，则电流与电压同相。[ ] 答案:X 10．电感元件电压相位超前于电流π/2 (rad)，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 11．正弦交流电路中，电源频率越高，电路中的感抗越大，而电路中的容抗越小。[ ] 答案:V 12．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最大，当电流为最大值时，则电压为零。[ ] 答案:V 13．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最小。[ ] 答案:X 14．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。[ ] 答案:X 15．电容元件的容抗是电容电压与电流的有效值之比。[ ] 答案:V 16．单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。[ ] 答案:X 17．电容元件的交流电路中，电压比电流超前90°。[ ] 答案:X 18．电容元件的交流电路中，电流比电压超前90°。[ ] 答案:V 19．电感元件的有功功率为零。[ ] 答案:V 20．电容元件的有功功率为零。[ ] 答案:V 21．电压、电流的相量式，既能反映电压与电流间的大小关系，又能反映相互间的相位关系。[ ] 答案:V