十三　交變電流　傳感器（2022高考幫·物理）新高考版

專題十三交變電流傳感器

夯基礎考點練透

考點1交變電流的產生及其描述

1.[2021浙江杭州重點中學檢測]新安江水電站交流發(fā)電機在正常工作時，電動勢A310sin100nt(V),若水輪機帶

動發(fā)電機的轉速增加到原來的L2倍,其他條件不變，則電動勢為()

A.e'=372sin120nt(V)B.e=310sin120Jtt(V)

C.e'=372sin100nt(V)D.e=310sin100nt(V)

2.一交流電源的輸出電壓表達式為尸爆Qin其中爆*=311V,3=100“rad/s,下列表述正確的是()

A.該電源輸出的交流電的頻率是100Hz

B.該電源輸出的交流電的周期是0.05s

C.若用交流電壓表測量這一電源的輸出電壓，電壓表示數為311V

D.若將一電阻為50Q的電熱器接在這一電源上，電熱器的電功率約為968W

3.[2021安徽合肥高三調研,多選]某閉合金屬線圈，在勻強磁場中繞與磁感線

垂直的固定軸勻速轉動,穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示規(guī)律變化.已知線圈匝數為100,總電阻為1Q,一取10,

則下列說法正確的是()

A.片0時,線圈中的感應電動勢為零

B.七1s時，線圈中的電流改變方向

C.片3s時，線圈平面垂直于磁感線

D.4s內，線圈中產生的焦耳熱為125J

4.[2019天津,8,多選]單匝閉合矩形線框電阻為R,在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,穿過線框的磁通量

0與時間t的關系圖像如圖所示.下列說法正確的是()

A.’時刻線框平面與中性面垂直

B.線框的感應電動勢有效值為

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c.線框轉一周外力所做的功為Q

D.從片。到過程中線框的平均感應電動勢為F-

5.[2020湖南郴州檢測]一個小型電熱器若接在輸出電壓為10V的直流電源上,消耗電功率為P;若把它接在某個正

P

弦交流電源上,其消耗的電功率為2如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為()

A.5VB.5^2vC.10VD.10^V

6.[2020北京豐臺區(qū)檢測]如圖甲所示，兄和兄是材料相同、厚度相同、上下截面為正方形的導體，邊長之比為2：1,

通過導體的電流方向如虛線箭頭所示;現將《、尼串聯接入正弦交流電路,如圖乙所示;交流電源的電壓u隨時間t

變化的情況如圖丙所示，電源內阻不計,則下列說法正確的是()

A.導體必和兄的阻值之比為1：2

B.流過導體臍和用的電流大小之比為1：2

C.導體后兩端的電壓最大值為220V

D.導體分兩端的電壓有效值為110V

考點2變壓器、遠距離輸電

1.[2021江西紅色七校聯考]如圖甲所示的變壓器電路中，理想變壓器原、副線圈匝數之比為1：2,a、8輸入端輸入

如圖乙所示的交變電流，電阻而的功率是總的功率的一半，電流表的示數為2A,電路中的電流表、電醫(yī)表都是理想

電表.則()

圖甲圖乙

A.交流電壓瞬時值的表達式為^100Ain(50t)V

B.a、6端輸入的功率為600W

C.電壓表示數為100&V,電阻R的阻值為500Q

D.通過電阻用的電流為4A

2.[2021湖北武漢高三質量檢測]如圖所示,正弦交流電源的輸出電壓為甌

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rv

理想變壓器的原、副線圈匝數之比為5:1,電阻關系為曲：用：兄=1：4：4,電壓表為理想交流電壓表,示數用〃表示,

則下列說法正確的是（）

A.閉合開關S前后，電壓表示數不變

B.閉合開關S前，4：右5：1

C.閉合開關S后，4：片15:2

D.閉合開關S后，電阻向與此消耗的功率之比為4：1

3.［2021貴州貴陽高三摸底，多選］如圖甲所示,三個完全相同的燈泡,功率均為15W,一個與理想變壓器的原線圈串

聯后接在圖乙所示的交流電源上，另外兩個并聯后接在副線圈兩端.閉合開關S后,三個燈泡均正常發(fā)光.圖中電表為

理想電壓表，則下列說法正確的是（）

A.原、副線圈的匝數之比為2：1

B.原、副線圈的匝數之比為1：2

C.電壓表的示數為iioCV

D.變壓器傳輸的電功率為30W

4.［2020全國II,19,多選］特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低.我國已成功掌握并實際應用了特

高壓輸電技術.假設從A處采用550kV的超高壓向8處輸電,輸電線上損耗的電功率為AP,到達5處時電壓下降了

A〃在保持1處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變

為A尸',到達6處時電壓下降了A.不考慮其他因素的影響，則（）

A.AP'=XPB.C.XU'=XUD.

5.［2018江蘇,2］采用220kV高壓向遠方的城市輸電.當輸送功率一定時,為使輸電線上損耗的功率減小為原來的：

輸電電壓應變?yōu)椋ǎ?/p>

A.55kVB.110kVC.440kVD.880kV

6.［新角度］［6分］在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中，已有下列圖中器材、開關和導線若干.

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ABCD

(1)上述器材中不需要的是(填字母)，還需要的是(填名稱).

(2)對于匝數為為=100和昕200的變壓器,當副線圈處于空載狀態(tài)(沒有接負載)時，測量其原、副線圈的電壓,〃■對

應的為為對應的為%實驗測量數據如下表.

1.802.803.804.90

乙/V4.006.018.029.98

根據測量數據可判斷原線圈是(填"兒”或"加”).

(3)保持原線圈匝數和交流電壓均不變,給副線圈接上小燈泡,實驗發(fā)現,隨著副線圈匝數的增加，小燈泡得到的電壓

反而減小,亮度減弱，出現這種情況可能的原因是.

考點3實驗:傳感器的簡單使用一一、

1.［生產生活實踐問題情境一一電子體溫計］［8分］感冒發(fā)熱是冬春季節(jié)常見的疾病，用電子體溫計測量體溫既方便

又安全.電子體溫計的工作原理是利用熱敏電阻阻值隨溫度的變化將溫度轉化為電學量.某同學想利用一熱敏電阻

和一數字電壓表制作一個電子體溫計.

(1)該同學用多用電表歐姆擋“X10”倍率,粗測了一熱敏電阻的阻值,測量結果如圖甲所示,則該熱敏電阻此次測量

的阻值為0

(2)該同學用伏安法測該熱敏電阻在不同溫度t下的電阻兄,得到如圖乙所示的R,-t圖像，由圖像可知該熱敏電阻在

34'C的溫度下的電阻為Q.

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（3）該同學利用這個熱敏電阻和一數字電壓表制作的電子體溫計電路圖如圖丙所示，其中電源電動勢后1.5V,內阻

不計，電壓反饋電阻A=32Q,總為保護電阻,尤為熱敏電阻,凡為定值電阻,則溫度越高,數字電壓表的示數越

（選填“大”或“小”）;為了使溫度從35℃變化到42C時數字電壓表的示數能從0.35V變化至0.42V,則定值電

阻的阻值RFQ.

2.[8分]甲、乙兩個實驗小組利用傳感器研究電池組電動勢和內阻及負載功率問題.已知兩小組所選用的定值電阻阻

值相同，均為尼=1.0Q.

⑴中小組利用電壓傳感器（相當于理想電壓表）和電阻箱,實驗電路圖如圖中所示.改變電阻箱接入電路的阻值,獲

得多組電壓〃與電阻"的值,根據尸耳在坐標紙上描出的戶于圖像如圖乙所示.發(fā)現當廬1.5Q時，電阻箱的功率P

達到最大值1.5W.

定值電阻吊的作用是.

可求出甲小組電池組電動勢后=V,內阻r,=Q.（結果均保留兩位有效數字）

（2）乙小組利用電壓傳感器（相當于理想電壓表）、電流傳感器（相當于理想電流表）和滑動變阻器，實驗電路圖如圖丙

所示.移動滑動變阻器滑片一，獲得多組電壓〃與電流/的值,根據4UL利用作圖軟件生成的〃圖像如圖丁所示.發(fā)

現當火L4V時,滑動變阻器的功率P達到最大值1.0W.

可求出乙小組電池組電動勢ErV,內阻12=Q.（結果均保留兩位有效數字）

若乙小組的定值電阻尼未知，能否求出電池組內阻?.（填“能”或“不能”）

練綜合專題檢測

一、選擇題（共12小題,72分）

1.如圖甲所示為自耦變壓器，原線圈接有圖乙所示的交流電源，副線圈兩端電壓有效值為220V,燈泡和其他電阻受

溫度的影響忽略不計，開始時開關S斷開,則下列說法正確的是（）

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KKIJT

o-

“1

18T。、

圖乙

A.原、副線圈匝數比為11：5

B.閉合開關S后,小燈泡微亮,旦上滑可使小燈泡恢復正常發(fā)光

C.滑片A上滑,通過電阻北的電流增大

D.向上滑動8,變壓器的輸出功率增大

x°xXXXXXX：c

XXXXXXXX：xXXX

O'

2.如圖所示,虛線的左側有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為2旦右側有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應

強度為B,一總阻值為A的導線框ABCD以0。'為軸做角速度為。的逆時針勻速轉動,導線框的4?邊長為3L,外邊長

為L,比邊到軸00'的距離也是L,以圖示位置為計時起點,見定導線框內電流沿/f入片/流動時為電流的正方

向.下列關于導線框中感應電流的圖像（圖中人=?。┱_的是（）

54

4/,,

O

-4

-5

AB

5L

4/0

CD

220V交流電

3.電吹風是常用的家用電器，一種電吹風的內部電路如圖所示，圖中a、b、c、d為四個固定點.可動的扇形金屬觸片

〃可同時接觸兩個觸點.已知電吹風吹冷風時的輸入功率為60W,小風扇的額定電壓為60V,正常工作時小風扇的輸

出功率為52W,變壓器為理想變壓器，則（）

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A.當扇形金屬觸片〃與觸點c、d接觸時，電吹風吹熱風

B.當扇形金屬觸片。與觸點a、6接觸時，電吹風吹冷風

C.小風扇的內阻為8Q

巴11

D.變壓器原、副線圈的匝數比為"

4.一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時,產生正弦式交變電流,其電動勢的變化規(guī)律如圖(a)中圖

線①所示.當調整線圈轉速后，電動勢的變化規(guī)律如圖(a)中圖線②所示.用此線圈給圖(b)中原、副線圈匝數比為2：

1的理想變壓器供電.則)

圖(b)

A.片0時刻，線圈平面恰好與磁場方向平行

B.線圈先后兩次轉速之比為2:3

C.轉速調整前，圖(b)中電壓表的示數為V

D.圖線②電動勢的瞬時值表達式為*40sin3JtAV

5.[2020江蘇,2]電流互感器是一種測量電路中電流的襄壓落,工作原理如圖所示.其原線圈匝數較少，串聯在電路中,

副線圈匝數較多，兩端接在電流表上，則電流互感器()

A.是一種降壓變壓器

B.能測量直流電路的電流

C.原、副線圈電流的頻率不同

D.副線圈的電流小于原線圈的電流

6.如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數比為10：1,電流表和電壓表均為理想電表,“是光敏電阻(其阻

值隨光強的增大而減小)、/是理想線圈、。是耐壓值和電容都足夠大的電容器、L是燈泡、K是單刀雙擲開關.當原

線圈接入如圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是()

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A.開關K連通1時,若光照增強，電流表的示數變小

B.開關K連通1時，電壓表的示數為22V

C.開關K連通2時，燈泡L一定不亮

D.開關K連通2時,若光照增強，電壓表的示數減小

7.[2021吉林長春高三質量監(jiān)測，多選]遠距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數分別為外、兄

電壓分別為〃、以電流分別為八、瓜輸電線上的總電阻為R.變壓器為理想變壓器,下列關系式中正確的是

A.B.C,I，=RD.UjA

8.[2021四川成都畢業(yè)班摸底測試,多選]教學用器電機能夠產生正弦交變電流.如圖所示,利用該發(fā)電機（內阻不計）

通過理想變壓器向定值電阻彳供電時,理想電流表A'的示數為/，火消耗的功率為P.則（）

A.僅將變壓器原線圈的匝數變?yōu)樵瓉淼?倍,公消耗的功率將變?yōu)?

B.僅將變壓器原線圈的匝數變?yōu)樵瓉淼?倍，電流表A的示數仍為I

11

C.僅將發(fā)電機線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼?電流表A的示數將變?yōu)椤?/p>

1

D.僅將發(fā)電機線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼?7?消耗的功率仍為P

9.[2021江西南昌高三摸底測試，多選]如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比為4：1,電阻用與用阻值相等.a、

6兩端接電壓恒定的正弦交流電源.則（）

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A.流過后、膠的電流的頻率相同

B.尼、A消耗的功率之比為1：16

C.若滑動變阻器的滑片產向左滑動,分消耗的功率將增大

D.若滑動變阻器的滑片產向左滑動，電源的輸入功率將減小

10.［多選］如圖所示為遠距離交流輸電的原理圖.發(fā)電站經升壓后輸出電壓心900V,兩條輸電線的總電阻為z=2

在輸電線與用戶間連有一理想降壓變壓器,原、副線圈的匝數比為小:小=4:1,用戶端得到的電壓為“=220V,則

()

發(fā)

電

站

A.輸電線路上損失的功率為0.4kW

B.發(fā)電站輸送的功率是9.0kW

C.用戶端得到的功率是8.8kW

I

D.若輸出電壓〃保持不變,用戶又并入一用電器，用戶端電壓保持水變

11.［2021安徽名校高三聯考,多選］如圖所示,足夠朝'的兩條平哈金屬導軌豎直放置,其間有與導軌平面垂直的勻強

磁場，兩導軌通過導線與檢流計&、線圈M接在一起.川是繞在“口”形鐵芯上的另一線圈，它與檢流計G2組成閉合

回路.現有一金屬棒數沿導軌由靜止開始下滑,下滑過程中與導軌垂直且接觸良好，在他下滑的過程中()

A.通過Gi的電流是從左端進入的

B.通過G2的電流是從右端進入的

C.檢流計G.的示數逐漸增大,達到最大值后恒定

D.檢流計G2的示數逐漸減小,最后趨于一不為零的恒值

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12.［多選］如圖所示為一臺小型發(fā)電機結構示意圖，線圈繞垂直勻強磁場方向的軸勻速轉動，通過電刷接有一盞小燈

泡.已知線圈匝數為N,內阻為r,轉動的周期為T,小燈泡的電阻為9r,理想電壓表的示數為U,從圖示位置開始計時，

下列說法正確的是（）

TUT_

A.從開始到七"過程中,通過燈泡的電荷量為市

T匕

B.從開始到尸2過程中，燈泡消耗的電能為百

空

C.線圈產生的電動勢瞬時值表達式為LAAOSTt

5-

D.線圈轉動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為礪"

二、非選擇題（共3小題,30分）

13.［9分］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.某研究性學習小組設計了一種溫度控制裝置,溫控開關可采用熱敏電阻來控制.

⑴先通過實驗探究某一熱敏電阻的阻值此隨溫度白的變花關系,己知該熱敏電阻在常溫下的阻值約100Q.現提供

以下實驗器材：

A.控溫箱（用以調節(jié)熱敏電阻尼的溫度）；

B.電壓表V（量程3V,內阻約1.0kQ）;

C.電流表Ai（量程50mA,內阻八=100Q）;

D.電流表Az（量程100mA,內阻底約為40Q）;

E.滑動變阻器"（阻值變化范圍為010。，允許通過的最大電流為2A）;

F.直流電源以電動勢為12V,內阻很?。?；

G.開關一只，導線若干.

要求用上述器材盡可能精確地測出熱敏電阻在不同溫度下的阻值,且盡可能多測幾組數據，請在圖甲虛線框中畫出

符合要求的實驗電路圖,并標明所選擇器材的符號.

（2）學習小組測得熱敏電阻的阻值隨著溫度變化的規(guī)律如圖乙所示.

圖甲

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圖乙圖丙

根據圖乙求出熱敏電阻阻值隨溫度變化的函數關系為

（3）如圖丙所示,當1,2兩端所加電壓增大至2V時,控制開關會自動啟動加熱系統(tǒng)進行加熱,請利用下列器材設計

一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當溫度達到80c時啟動溫控系統(tǒng).（不考慮控制開關對所設計電路的影

響）

提供的器材如下：

熱敏電阻尼（阻值隨溫度變化規(guī)律如圖乙所示）；

直流電源￡'（電動勢3V,內阻不計）;

定值電阻用=180Q,兄=260Q,凡=520Q（限選其中之一并在圖中標出）；

開關S及導線若干.

定值電阻應選,在圖丙虛線框內完成電路牌3圖.

14.［生產生活實踐問題情境一一氣敏電阻測甲醛虛度］［9分］氣敏電阻在安全領域有著廣泛的應用.有一個對甲醛氣

體非常敏感的氣敏電阻R,?正常情況下阻值為兒百覦當甲醛港度升高時,其阻值可以增大到幾千歐.為了研究其阻

值隨甲醛濃度變化的規(guī)律,供選用的器材如下.

A.電源/（電動勢6V,內阻不計）

B.滑動變阻器R

C.導線若干及開關S

D.電壓表。（量程3V,內阻1kQ）

E.毫安表?（量程50mA,內阻100.0Q）

（1）探究小組設計了如圖（a）所示實驗電路,其中毫安表用來測定,量程為.

（2）將氣敏電阻置于密封小盒內，通過注入甲醛改變盒內甲醛濃度，記錄不同甲醛濃度下電表示數，計算出氣敏電阻

對應阻值,得到如圖（b）所示阻值隨甲醛濃度變化的圖像（4-7圖像）.當氣敏電阻阻值為凡=2.3kQ時盒內甲醛濃度

為.

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(3)已知國家室內甲醛濃度標準是nWQ.lmg/ml探究小組利用該氣敏電阻設計了如圖(c)所示的簡單測試電路，用

來測定室內甲醛是否超標，電源電動勢為后5.0V(內阻不計)，電路中仄、2分別為紅、綠發(fā)光二極管,紅色發(fā)光二極

管隊的啟動(導通)電壓為2.0V,即發(fā)光二極管兩端電壓出力2.0V時點亮,綠色發(fā)光二極管2的啟動電壓為3.0V,

發(fā)光二極管啟動時對電路電阻的影響不計.實驗要求當室內甲醛濃度正常時綠燈亮,超標時紅燈亮,則兩電阻石、是

中為定值電阻的是,其阻值為kQ.

15.[12分]圖1所示是調壓變壓器的原理圖，線圈46繞在一個鐵芯上，總匝數為1000匝.間加上如圖2所示的正

弦交流電壓,移動滑動觸頭戶的位置,就可以調節(jié)輸出電壓.在輸出端連接了滑動變阻器和理想交流電流表,變阻器的

滑動觸頭為Q.已知開始時滑動觸頭。位于變阻器的最下端,且彼間線圈匝數剛好是500匝,變阻器的最大阻值等于

(1)開始時，電流表示數為多少?

(2)保持。的位置不動,將0向上移動到滑動變阻器的中點時,滑動變阻器消耗的功率為多大?

(3)保持0的位置不動,將P沿逆時針方向轉動多少匝時,滑動變阻器消耗的功率為原來的4倍?

答案

專題十三交變電流傳感器

■1夯基礎?考點練透

考點1交變電流的產生及其描述

1.A交流發(fā)電機產生交流電電動勢的瞬時值占7V微。sin3。而發(fā)電機線圈轉動的角速度。與其轉速〃成正比，故

〃增加到原來的1.2倍時，。也增大到原來的1.2倍，電動勢的最大值也增大到原來的L2倍,B、C、D項錯誤,A項正

確.

2.D因為。=100“rad/s,故其周期芹%).02s,頻率為房=50Hz,選項A、B均錯誤；由于其最大值是&*=311V,

故其有效值為滬粵七220V,而交流電壓表測量的是交流電的有效值,故電壓表的示數約為220V,選項C錯誤;若將

一電阻為50Q的電熱器接在這一電源上，電熱器的電功率約為^7=968W,選項D正確.

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3.AD夕0時，線圈中的磁通量最大,磁通量的變化率為零，因此線圈中的感應電動勢為零，選項A正確.t=ls時，線

圈中的磁通量為零,磁通量的變化率最大，線圈中的感應電動勢和感應電流均為最大,此時電流的方向沒有改變,選

項B錯誤.右3s時,線圈中的磁通量為零,線圈平面與磁感線平行,選項C錯誤.線圈在磁場中轉動產生的感應電動勢

最大值為3NBS3=Nd)2箕100X0.05X2V=^V,感應電動勢的有效值為后號=苧V,則4s內線圈中產生的焦

￡225

耳熱為0R齊京/x4J=125J,選項D正確.

4.BC由題中的0T圖像可知，＜4時刻穿過線框的磁通量最大，則線框位于中性面,A錯誤;線框中產生的感應電動

勢的最大值應為“NBS3,又。=h,AM,BS=。=,則整理得￡?=廿,因此感應電動勢的有效值為后子B正

確；由功能關系可知線框轉動一周外力所做的功等于線框中產生的焦耳熱,有心W片曲,C正確;0三的過程中,線框

中產生的平均感應電動勢為邑'=普亨,D錯誤.

5.C接10V直流電源時有小班畢①;接交流電源時有；=一『②,聯立①②得〃骨=56V,故交流電壓的最大值為

有效=10V,C正確.

III

6.D設導體的電阻率為O、厚度為d上下截面邊長為根據電阻定律公式廬。寸。示=02結合衣和用的材料相

同、厚度相同,可知用：兄=1：1,所以A選項錯誤；因為用和后里展在交流電路中，流過它們的電流相等，所以B選項

錯誤；由題意和圖丙可知，電源電壓的最大值為220夜V,再結合用：兄=1：1,可知電阻用、兄兩端的電壓最大值均為

1106V,所以選項C錯誤;結合選項C的分析可知用兩端的電壓有效值為粵V=110V,所以D選項正確.

考點2變壓器、遠距離輸電

1.B由題圖乙可知，交流電壓的周期佇0.02s,所以。=^=100nrad/s,故A項錯誤；由題圖甲可知，電壓表測的是

后兩端電壓的有效值，為100V,C項錯誤；由理想變壓器變壓規(guī)律可知，副線圈、電阻后兩端電壓均為200V,又

電流表示數為2A,所以電阻尼的功率為400W,結合題意知電阻卡的功率為200W,由能量守恒定律可知,a、6端輸

入的功率為600W,B項正確；由尸〃/知通過電阻分的電流為2A,D項錯誤.

2.C閉合開關S前，電壓表測的是用兩端的電壓，閉合開關$后，電壓表測的是兄與兄并聯部分的電壓，又因閉合開

關S后,副線圈兩端的電壓不變,副線圈上的電流增大，吊上的分壓增大,故電壓表示數減小,選項A錯誤;根據理想變

壓器的變壓規(guī)律有3s=5,可得副線圈的輸出電壓〃點,因而:尼=1:4:4,則閉合開關S前,流經A的電流

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U2b&鈍痘W-,私

/=mr=…"=屈,電壓表示數斤/尼=W4%=不故4：生25：4,選項B錯誤；閉合開關S后,必和尼并聯部分電

U2UQUo42UC

路的電阻為2a,用和凡并聯部分電路的總電流/'=^^=麗：=加,電壓表示數歸/'?2年6故氏:廬15:

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2,選項C正確;根據串并聯電路規(guī)律可知，閉合開關S后，電阻吊和石中電流之比為瓜：%=2：1,電阻尼和“消耗

的電功率之比為：為」;。后：（*?4吊）=2?：4=1：1,選項D錯誤.

3.AD設燈泡的額定電流為I,額定電壓為U,因并聯在副線圈兩端的兩個小燈泡正常發(fā)光,所以副線圈中的總電流為

2/原、副線圈電流之比為1：2,根據理想變壓器的相關規(guī)律可知，原、副線圈的匝數之比為2：1,選項A正確,B錯

誤；由題圖乙可知交流電源電壓的有效值為220V,根據題圖甲電路可知原線圈的電壓為4=號代2〃故2行代220V,

22c22c

解得方kV,即電壓表V的示數為kV,選項C錯誤；由變壓器副線圈連接的兩個燈泡正常發(fā)光可知，副線圈消耗的功

率為30W,即變壓器傳輸的電功率為30W,選項D正確.

4.AD若采用550kV的超高壓輸電，輸電線上的功率損耗△〃：＞?二,輸電線路損失的電壓△片?「,若改用1100kV

P?PIPHJ

的特高壓輸電，同理有AP'XFLY,A〃'=行?r,可得△尸'=T,△〃'=，故B、C項錯誤,A、D項正確.

5.C設輸送功率為A則有產。么其中〃為輸電電壓，/為輸電電流.為使輸電線上損耗的功率減小為原來的四分之一,

由Q產7以斤為輸電線的電阻，恒定不變）可知應使/變?yōu)樵瓉淼亩种?又因輸送功率不變,故輸電電壓應變?yōu)樵?/p>

來的2倍,即440kV,選項C正確.

6.（1）BC（2分）學生電源（或低壓交流電源）（1分）/（2）用（1分）

⑶副線圈匝數越多線圈電阻越大,線圈電阻分得的電壓越大,引起輸出電壓降低（2分）

解析：（1）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數M關系”的實驗中，需要學生電源來提供低壓交流電，同時還需要交

流電壓表來測量電壓,可拆變壓器和導線,結合題目給定的器材/是變壓器,B是電池,C是條形磁鐵,D是多用電表，

可知B、C中的器材不需要,還需要的器材是學生電源.（2）表格中每組數據都可以看出，匝數之比近似等于電壓之比，

即:七最該變壓器為非理想變壓器，考慮到變壓器可能會出現漏磁、鐵芯發(fā)熱、導線發(fā)熱等現象，可判斷出為原線

圈上的電壓，所以原線圈是幾（3）當副線圈匝數增多時，副線圈內阻增大，副線圈內阻上分得的電壓增多，其輸出電

壓會減小,所以燈泡會變暗.

考點3實驗:傳感器的簡單使用

1.（1）130（2分）（2）125（2分）（3）大（2分）720（2分）

解析：（1）由題圖甲可知，該熱敏電阻此次測量的阻值為13X10Q=130Q.

⑵由題圖乙可知熱敏電阻在34℃的溫度下的電阻為125Q.

（3）由題圖丙可知,熱敏電阻發(fā)與定值電阻尼并聯,溫度越高，由圖乙可知熱敏電阻的阻值越小，則熱敏電阻尼與尼

并聯的電阻越小，由串聯分壓可知，電壓反饋電阻用兩端的電壓越大,則數字電壓表的示數越大;溫度為35℃時，熱

敏電阻的阻值為120Q,電壓反饋電阻用兩端的電壓為0.35V,此時干路電流為第A,根據閉合電路歐姆定律有

1.5V=0.35V+TTAX（"+展爵），溫度為42℃時，熱敏電阻的阻值為90Q,電壓反饋電阻用兩端的電壓為0.42V,

M20.42弼加

此時干路電流為丁A,根據閉合電路歐姆定律有1.5V=0.42V+石AX（而+WE）,聯立可得e=720Q.

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2.（1）定值電阻為保護電阻，防止回路電流過大損壞電源或其他設備（2分）3.0（1分）0.50（1分）（2）2.8（1分）

0.96（1分）不能（2分）

解析：（1）定值電阻為保護電阻,防止回路電流過大損壞電源或其他設備.甲小組實驗，電阻箱的功率為

甲4￡2

片/廬（"語+嘰立2R+2g+&）,可知當廬n+吊時，戶有最大值.即n=R-R0=0.50Q,最大功率幾丁得

￡=2JJS+%）=3.0V.

￡i&

（2）乙小組實驗,滑動變阻器的功率為戶UI=%詼rl）+EU,P與〃是二次函數關系,可知當仁亍時，。有最大

號號

值.3=2但2.8V,最大功率幾,=仙+&）,得-而=0.96Q.若乙小組的定值電阻而未知，能求出教+總的值，但不能

單獨求出電池組內阻.

付練綜合;專題檢測

1.B根據題圖乙可知，原線圈所接正弦交流電壓有效值為100V,因副線圈兩端電壓為220V,由〃：―、:他,可知

原、副線圈匝數比為5：11,A錯誤；閉合開關S后,小燈泡微亮,想要增大小燈泡中電流,需要增大副線圈中的電壓,P2

上滑可使小燈泡恢復正常發(fā)光,B正確;滑片R上滑,'原、副線圈匝數比增大，由U、:：n2,可得副線圈兩端電壓變

小,通過電阻用的電流變小,C錯誤；向上滑動巴屬接入電路中的阻值大,利用副線圈所在電路中的總電阻

=R、+燈夜可知,副線圈所在電路中的總電阻增大,副線圈兩端電壓不變,則通過電阻后的電流減小,變壓器的輸出功率

減小,因此D錯誤.

2.B在尸0時刻通過導線框的磁通量最大,感應電流為0,開始轉動后磁通量減小,根據楞次定律可知導線框內感應

電流的方向沿4-6-。二小4所以選項D錯誤；當右博時，感應電動勢的最大值為&ax=28?2/?GJL+B-L-。/=5以2

根據閉合電路歐姆定律得最大電流/"=罕=570.但下一時刻感應電動勢會發(fā)生突變,電動勢的最大值突變?yōu)?/p>

反3=26?小L?2&￡=4或2以根據閉合電路歐姆定律得電流人、=華=4/。,所以選項A、C錯誤,B正確.

3.C由電路知識可知，當扇形金屬觸片尸與c、,接觸時，電吹風的加熱電路和吹風電路均沒有接通,此時電吹風處

于停機狀態(tài),選項A錯誤;當扇形金屬觸片尸與觸點a、8接觸時，電吹風的加熱電路和吹風電路均處于接通狀態(tài),此

時電吹風吹熱風，選項B錯誤；由于小風扇的額定電壓為60V,吹冷風時小風扇的輸入功率為60此故小風扇正常工

作時的電流為人第1A,小風扇內阻消耗的電功率為△尸60WT2W=8W,由可得尸8Q,選項C正確；由題意

可知,變壓器原線圈兩端的電壓為220V,副線圈兩端的電壓為60V,故有圣5=5選項D錯誤.

4.Dt=0時刻，戶0,說明磁通量最大而磁通量的變化率為零,即線圈平面與磁場方向垂直,A錯誤;矩形線圈在勻強磁

場中轉動產生的電動勢的最大值幾目明S。,兩次/步S是一樣的,線圈轉速調整前,周期為71=0.2s,其轉速〃尸卜5r/s,

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1IC10

線圈轉速調整后,周期為a=0.3S,其轉速m=T：Kr/s,線圈先后兩次轉速之比為/?.:功=5：T=3：2,選項B錯誤;轉

速調整前,矩形線圈在勻強磁場中轉動產生的感應電動勢的最大值星城=60V,有效值后30V2v,根據變壓器變壓公式

S=￡=2,〃=￡可得〃=15血V,選項C錯誤;經計算可知圖線②對應的電動勢最大值^2=40V,圖線②對應的電動勢瞬

20

時值表達式為氏&x2Sin2兀440sinWirtV,選項D正確.

5.D變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置,不能改變交變電流的頻率,B、C項均錯誤;根據變壓器匝

數與電壓的關系^^可得副線圈的電壓u2=Sub由于原線圈匝數少而副線圈的匝數多，即“<hz,因此有U2>U?電流互

感器是一種升壓變壓器,A項錯誤;根據變壓器匝數與電流的關系2堂可得副線圈的電流全方,，由于因此有

4<71,D項正確.

6.B開關K連通1時,若光照增強,電阻A的阻值減小,根據歐姆定律可知副線圈的電流變大,根據理想變壓器原理

可得原線圈的電流也變大,故電流表示數變大,A錯誤;開關K連通1時,原線圈電壓的有效值。仁V=220V,根據

理想變壓器變壓原理可得副線圈兩端電壓U^=22V,所以開關K連通1時，電壓表的示數為22V,6正確；由于電

容器能夠“通交流”，故開關K連通2時，燈泡L能夠發(fā)光rC錯誤；電壓表的示數是由原線圈的電壓以及原、副線圈

的匝數比決定的，與光照強度、開關的位置無關,D藉誤.

7.AD理想變壓器原、副線圈電壓之比等于匝數幺比，電流之比等于匝數的反比，故A選項正確,B選項錯誤;輸電線

上的電壓△氏/混所以C選項錯誤;理想變壓器的宓入叨率等于盜出功率,大于輸電線上的損耗功率,故D選項正確.

8.AC原線圈電壓〃由發(fā)電機決定，由理想變壓器的變壓規(guī)律2=稱可知，僅將原線圈的匝數小增大為原來的2倍，副

國P

線圈電壓右將減為原來的一半，由片R可知,斤消耗的功率將變?yōu)閍,A項正確;僅將原線圈的匝數變?yōu)樵瓉淼?倍，由

r

Ujr?2ii

小點可知,副線圈中的電流減為原來的一半,結合=不可知，G即電流表A的示數變?yōu)閍B項錯誤;僅將發(fā)電機線圈

1NBSaluiRa

的轉速變?yōu)樵瓉淼膮^(qū)由U^—^NBSyt"可知,理想變壓器輸入電壓減為原來的一半，由工=相可知,輸出電壓止減為原

阿

來的一半，由P=M可知,R消耗的功率變?yōu)閃由歐姆定律可知，輸出電流L減為原來的一半，由X烹n可知，輸入電流減為

原來的一半，即電流表A的示數將變?yōu)?,C項正確,D項錯誤.

9.AC根據理想變壓器不改變交變電流的頻率可知,流過用和此的電流頻率相同,選項A正確;設於和尼中電流分別

為I、和12,根據變壓器相關規(guī)律可知，7):4=他：〃尸1：4,由電功率公式片可知尼、R消耗的功率之比為16：1,

選項B錯誤；由理想變壓器的變壓規(guī)律有4=4%即〃-/用=44(凡+心，又4：心=1：4,聯立得/產若滑動變

阻器的滑片。向左滑動,則A減小，Z增大,流過分的電流增大,故用消耗的功率將增大，電源的輸入功率將增大,選項

C正確,D錯誤.

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10.BC對理想變壓器有工=荔,得4=880V,輸電線路上的電壓降為=20V,輸電線路上損失的功率為修產一"=0.2

kW,A錯誤;輸電線中電流/=孕=10A,發(fā)電站輸送的功率0kW,B正確；由理想變壓器中,輸入功率等于輸出

功率可知,用戶得到的功率報=8.8kW,C正確;若輸出電壓〃保持不變,用戶又并入一用電器,副線圈所在電路

中總電阻減小，則副線圈電流增加,原線圈電流增加,輸電線路上損耗的電壓增加,原線圈兩端電壓減小,副線圈兩端

電壓減小,D錯誤.

11.BC金屬棒助沿導軌下滑，根據右手定則可知，在瑟下滑的過程中，產生的感應電流方向由a到伍所以通過偽

的電流是從右端進入的，故A錯誤.金屬棒a方開始時做加速運動,所以在線圈M中產生的磁場逐漸增大,變化的磁場

通過另一線圈A；產生了感應電流,在線圈M中產生的是向下且逐漸變大的磁場,根據楞次定律可知,在線圈4中感應

電流產生的磁場向下,