高中物理選修3-2交變電流-傳感器知識(shí)點(diǎn)及練習(xí)

交變電流傳感器一．交變電流的產(chǎn)生和變更規(guī)律1．交變電流：大小和方向都隨時(shí)間做變更的電流2．正弦溝通電（1）產(chǎn)生：閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流（2）中性面：①定義：與磁場(chǎng)方向的平面②特點(diǎn)：線圈位于中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量，磁通量的變更率為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，線圈每經(jīng)過中性面一次，電流的方向就變更一次。（3）變更規(guī)律（線圈在中性面位置起先計(jì)時(shí)）①電動(dòng)勢(shì)（e）：e=；②電壓（u）：u=；③電流（i）：i=。二．描述交變電流的物理量1．交變電流的周期和頻率的關(guān)系：T=2．溝通電的四值①峰值：交變電流的峰值就是它能達(dá)到的，正弦溝通電的峰值Em=，對(duì)應(yīng)電容器的擊穿電壓。②瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，對(duì)應(yīng)計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力狀況，通電時(shí)間等。③有效值：讓溝通與恒定電流分別通過大小的電阻，假如在溝通的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的相等，則這個(gè)恒定電流I、恒定電壓U就稱作這個(gè)溝通電的有效值，對(duì)應(yīng)關(guān)于溝通電的功和能的問題④平均值：，對(duì)應(yīng)計(jì)算通過電路橫截面的電荷量q=三．變壓器遠(yuǎn)距離輸電1．構(gòu)造和原理（1）主要構(gòu)造：由、和組成（2）工作原理：電磁感應(yīng)的現(xiàn)象2．志向變壓器的基本關(guān)系（1）功率關(guān)系：P入=（2）電壓關(guān)系：，若，為變壓器；若，為變壓器（3）電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，;有多個(gè)副線圈時(shí)，四．遠(yuǎn)距離輸電——電路損失（1）功率損失：設(shè)輸電電流為I，輸電線的電阻為R，則功率損失為。（2）電壓損失：，減小功率損失和電壓損失，都要求提高，減小輸電電流五．傳感器1．概念：傳感器通常是把被測(cè)的信息，按肯定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的信息的器件或裝置2．結(jié)構(gòu)：一般由和組成，敏感元件能干脆感受非電信息，并將這些信息轉(zhuǎn)換成易于的物理量，形成電信號(hào)；處理電路能把微小的信號(hào)進(jìn)行，并除去干擾信號(hào)，使敏感元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成便于顯示、記錄、處理和限制的。3．敏感元件就其感知外界信息的原理科分為三類：類，化學(xué)類，生物類；熱敏電阻用材料制成，具有電阻隨靈敏變更的特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量；干簧管是一種能感知的敏感元件，它由密封在玻璃管內(nèi)的兩個(gè)構(gòu)成，兩個(gè)簧片相互交疊但其間保持一個(gè)縫隙，簧片在磁場(chǎng)作用下會(huì)磁化為異名磁極相對(duì)的磁鐵，當(dāng)磁力大于簧片的彈力時(shí)，兩者緊密地接觸。練習(xí)題1．線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為，則下列說法正確的是（）A．時(shí)，線圈平面位于中性面B．時(shí)，穿過線圈的磁通量最大C．時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的有效速度最大D．時(shí)，電動(dòng)勢(shì)有最大值2．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變更的規(guī)律如圖所示，下列推斷正確的是（）A．在、時(shí)刻線圖通過中性面B．在、時(shí)刻線圈中的磁通量最大C．在、時(shí)刻線圈中磁通量變更最快D．在、時(shí)刻線圈與中性面垂直3．下列各個(gè)量，其中所指不是有效值的是（）A．溝通電壓表的示數(shù)．B．保險(xiǎn)絲的熔斷電流．C．電容器的擊穿電壓．D．家庭用的交變電壓．4．由交變電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式V可知（）A．此溝通的頻率是．B．此溝通的周期是s．C．此溝通電動(dòng)勢(shì)的有效值V．D．s時(shí)，該溝通電動(dòng)勢(shì)達(dá)最大值．5．一電熱器接在V直流電壓上，消耗的電功率為，當(dāng)把它接在一正弦交變電壓上時(shí)，消耗的電功率為，則該交變電壓的最大值是（）A．VB．10VC．VD．5V6．圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是（）A．B．C．D．7．如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸OO’以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)起先計(jì)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交變電流根據(jù)圖乙所示的余弦規(guī)律變更，在時(shí)刻（）A．線圈中的電流最大B．穿過線圈的磁通量為零C．線圈所受的安培力為零D．穿過線圈磁通量的變更率最大8．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生才溝通電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em，設(shè)t=0時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)平行，當(dāng)線圈的匝數(shù)增加一倍，轉(zhuǎn)速也增大一倍，其他條件不變時(shí)，溝通電的電動(dòng)勢(shì)為（）A．B．C．D．9．如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在具有志向邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO’與磁場(chǎng)邊界重合，線圈繞OO’軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t=0時(shí)刻線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，規(guī)定電流方向沿abcda為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變更的圖像是（）A．B．C．D．10．關(guān)于志向變壓器原、副線圈上的交變電流，它們肯定具有相同的：（）A．頻率B．功率C．磁通量的變更率D．交變電流的最大值11．如圖所示，先后用不同的溝通電源給同一盞燈泡供電，第一次燈泡兩端的電壓隨時(shí)間按正弦規(guī)律變更，如圖甲所示，其次次燈泡兩端的電壓變更規(guī)律如圖乙所示，若圖甲、乙中的U0、T所表示的電壓、周期值是相同的，則以下說法正確的是（）A．第一次燈泡兩端的電壓有效值是B．其次次燈泡兩端的電壓有效值是C．第一次和其次次燈泡的電功率之比是2:9D．第一次和其次次燈泡的電功率之比是1:512．如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O軸位于磁場(chǎng)邊界），則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為（）A．B．C．D．13．如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2Ω，從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)起先計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過60°時(shí)的感應(yīng)電流為1A，則（）A．線圈消耗的電功率為4WB．線圈中感應(yīng)電流的有效值為2AC．隨意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．隨意時(shí)刻穿過線圈的磁通量為14．一個(gè)正常工作的志向變壓器的原、副線圈中，下列的哪個(gè)物理量不肯定相等()A．交變電流的頻率B．電流的有效值C．電功率D．磁通量的變更率15．如圖，一志向變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1:2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表，先閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則（）A．U=110VI=0.2AB．U=110VI=0.05AC．VI=0.2AD．VA16．如圖所示，志向變壓器的原線圈接入（V）的交變電壓，副線圈通過電阻r=6Ω的導(dǎo)線對(duì)“220V880W”的電器RL供電，該電器正常工作，由此可知（）A．原、副線圈的匝數(shù)比為50:1B．交變電壓的頻率為100HZC．副線圈中電流的有效值為4AD．變壓器的輸入功率為880W17．如圖所示，平行極電容器與燈泡串聯(lián)，接到溝通電源上，燈泡正常發(fā)光，下列哪些措施可使燈泡變暗（）A．在電容器兩極板間插入電介質(zhì)B．將電容器兩極板間的距離增大C．錯(cuò)開電容器兩極板的正對(duì)面積D．在電容器兩極板間插入金屬板（不碰及極板）18．一個(gè)小水電站，輸出的電功率為，輸電線的總電阻為，假如先用400V電壓輸電，后又改用2000V電壓輸電，則輸電電壓提高后，輸電線上電功率的損失變更狀況為（）A．削減50WB．削減1200WC．削減WD．增大W學(xué)問點(diǎn)答案一．1．周期性2．（1）垂直于磁場(chǎng)（2）垂直最大零零（3）二．1．2．最大值NBSω相同熱量三．1．（1）原線圈副線圈閉合鐵芯（2）互感2．（1）P出（2）降壓升壓