2025新高考方案一輪物理第十一章 交變電流電磁振蕩與電磁波 傳感器第3講　電磁振蕩與電磁波

2025新高考方案一輪物理第十一章交變電流電磁振蕩與電磁波傳感器第3講電磁振蕩與電磁波(基礎(chǔ)落實(shí)課)一、電磁振蕩1．振蕩電流：大小和方向都做迅速變化的電流。2．振蕩電路：產(chǎn)生的電路。由電感線圈L和電容C組成最簡(jiǎn)單的振蕩電路，稱(chēng)為振蕩電路，如圖所示。3．電磁振蕩的周期和頻率(1)周期T＝；(2)頻率f＝。二、電磁場(chǎng)與電磁波1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論(1)變化的產(chǎn)生電場(chǎng)；(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生。2．電磁波(1)電磁場(chǎng)在空間由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑?，形成?2)電磁波的傳播不需要，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相同(都等于)。(3)不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越。(4)v＝λf，f是電磁波的頻率。3．電磁波的發(fā)射(1)發(fā)射條件：電路和信號(hào)，所以要對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)制(調(diào)幅或調(diào)頻)。(2)調(diào)制方式①調(diào)幅：使高頻電磁波的隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變。②調(diào)頻：使高頻電磁波的隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變。4．無(wú)線電波的接收(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流，這就是電諧振現(xiàn)象。(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫作，能夠調(diào)諧的接收電路叫作電路。(3)從接收到的高頻電流中還原出所攜帶的信號(hào)的過(guò)程，叫作。解調(diào)是的逆過(guò)程，調(diào)幅波的解調(diào)也叫。5．電磁波譜：按電磁波的大小或高低的順序把它們排列成譜叫作電磁波譜。按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為：無(wú)線電波、紅外線、、紫外線、X射線、γ射線。情境創(chuàng)設(shè)我們能在電視上欣賞到月球車(chē)“玉兔號(hào)”拍攝的月球表面的高清晰圖片，能用智能手機(jī)查閱信息、通話、導(dǎo)航……這一切都要?dú)w功于電磁波。在我們周?chē)?，電磁波無(wú)處不在。天空中充滿了各種電磁波，它們具有不同的頻率，傳遞不同的信息。除了傳遞信息，微波爐烹飪美味佳肴、醫(yī)用CT機(jī)檢查身體……都離不開(kāi)電磁波。電磁波在生活生產(chǎn)、科技軍事等方面具有重要應(yīng)用。理解判斷(1)電磁波在真空中和介質(zhì)中的傳播速度相同。()(2)只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波。()(3)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線。()(4)LC振蕩電路中，回路中的電流值最大時(shí)回路中的磁場(chǎng)能最大。()(5)電磁振蕩的固有周期與電流的變化快慢有關(guān)。()(6)振蕩電路的頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。()(7)要將傳遞的聲音信號(hào)向遠(yuǎn)距離發(fā)射，必須以高頻電磁波作為載波。()(8)制作天線必須用導(dǎo)體。()(9)只有接收電路發(fā)生電諧振時(shí)，接收電路中才有振蕩電流。()(10)解調(diào)是調(diào)制的逆過(guò)程。()(11)紫外線在真空中的傳播速度大于可見(jiàn)光在真空中的傳播速度。()(12)可利用紅外線的熒光效應(yīng)辨別人民幣的真?zhèn)巍?)逐點(diǎn)清(一)電磁振蕩過(guò)程分析|題|點(diǎn)|全|練|1．[對(duì)LC振蕩電路的理解]無(wú)線話筒是LC振蕩電路的一個(gè)典型應(yīng)用。在LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，且電容器上極板帶正電，下列說(shuō)法正確的是()A．電容器正在放電B．振蕩電流正在減小C．電流流向沿a到bD．電場(chǎng)能正在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化2．[周期公式的應(yīng)用]“救命神器”——自動(dòng)體外除顫器(AED)，它是一種便攜式的醫(yī)療設(shè)備，可以診斷特定的心律失常，并且給予電擊除顫，是可被非專(zhuān)業(yè)人員使用的用于搶救心搏驟停患者的醫(yī)療設(shè)備。其結(jié)構(gòu)如圖所示，低壓直流經(jīng)高壓直流發(fā)生器后向儲(chǔ)能電容器C充電。除顫治療時(shí)，S1、S2開(kāi)關(guān)撥到2，將脈沖電流作用于心臟，使患者心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)，其他條件不變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．脈沖電流作用于不同人體時(shí)，電流大小相同B．放電過(guò)程中，電流大小不變C．電容C越小，電容器的放電時(shí)間越長(zhǎng)D．自感系數(shù)L越小，電容器的放電時(shí)間越短3．[圖像的分析](多選)如圖(a)所示的LC振蕩電路中，電容器C極板上的帶電量q隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖(b)所示，則該振蕩電路()A．0～1×10－6s電容器處于放電過(guò)程B．t＝2×10－6s時(shí)磁場(chǎng)能最大C．增大電容器C的極板間距，則周期會(huì)增大D．t＝4×10－6s時(shí)，電路中電流為零|精|要|點(diǎn)|撥|1．振蕩電流、極板帶電荷量隨時(shí)間的變化圖像2．LC振蕩電路充、放電過(guò)程的判斷方法根據(jù)電流流向判斷當(dāng)電流流向帶正電的極板時(shí)，電容器的電荷量增加，磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，處于充電過(guò)程；反之，當(dāng)電流流出帶正電的極板時(shí)，電荷量減少，電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，處于放電過(guò)程根據(jù)物理量的變化趨勢(shì)判斷當(dāng)電容器的帶電荷量q(電壓U、場(chǎng)強(qiáng)E)增大或電流i(磁場(chǎng)B)減小時(shí)，處于充電過(guò)程；反之，處于放電過(guò)程根據(jù)能量變化判斷電場(chǎng)能增加時(shí)充電，磁場(chǎng)能增加時(shí)放電逐點(diǎn)清(二)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解與應(yīng)用|題|點(diǎn)|全|練|1．[對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解]如圖甲所示，在變化的磁場(chǎng)中放置一個(gè)閉合電路，電路里產(chǎn)生了感應(yīng)電流；如圖乙所示，空間存在變化的磁場(chǎng)，其周?chē)a(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．甲、乙兩圖一定能持續(xù)產(chǎn)生電磁波B．對(duì)甲圖，從上向下看，電子在回路中沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)C．閉合電路只是檢驗(yàn)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，即使沒(méi)有閉合電路空間仍能產(chǎn)生電場(chǎng)D．變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，與閉合電路是否存在有關(guān)2．[電磁波的產(chǎn)生]某電路中電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的是()3．[麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的應(yīng)用]將很多質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q、可視為質(zhì)點(diǎn)的絕緣小球，均勻穿在由絕緣材料制成的半徑為r的光滑圓軌道上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，軌道平面水平，空間內(nèi)有分布均勻的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向豎直向上，如圖甲所示。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，其中B0是已知量。已知在磁感應(yīng)強(qiáng)度增大或減小的過(guò)程中，將產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)，其電場(chǎng)線是在水平面內(nèi)一系列沿順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较虻耐膱A，同一條電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等。關(guān)于絕緣小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是()A．在t＝0到t＝T0時(shí)間內(nèi)，絕緣小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．在t＝T0到t＝2T0時(shí)間內(nèi)，絕緣小球均沿順時(shí)針?lè)较蜃鏊俾示鶆蛟黾拥膱A周運(yùn)動(dòng)C．在t＝2T0到t＝3T0時(shí)間內(nèi)，絕緣小球均沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀賵A周運(yùn)動(dòng)D．在t＝3T0到t＝5T0時(shí)間內(nèi)，渦旋電場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较?．[電磁波與機(jī)械波的比較](多選)以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說(shuō)法中，正確的是()A．機(jī)械波與電磁波本質(zhì)上是一致的B．機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與電磁波的頻率有關(guān)C．機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波D．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象|精|要|點(diǎn)|撥|1．對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解電場(chǎng)磁場(chǎng)恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)不均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)不均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的電場(chǎng)振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)2．電磁波與機(jī)械波的比較(1)電磁波和機(jī)械波都攜帶能量并傳播能量，都遵循波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系公式λ＝eq\f(v,f)，電磁波進(jìn)入介質(zhì)遵循公式n＝eq\f(c,v)。(2)機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)。(3)電磁波只能是橫波，而機(jī)械波可以是橫波，也可以是縱波。逐點(diǎn)清(三)無(wú)線電波的發(fā)射和接收1．調(diào)幅和調(diào)頻(1)使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)幅，一般電臺(tái)的中波、中短波、短波廣播以及電視中的圖像信號(hào)采用調(diào)幅波。如圖所示是調(diào)幅的作用，其中甲為聲音信號(hào)的波形，乙為高頻等幅振蕩電流的波形，丙為經(jīng)過(guò)調(diào)幅的高頻振蕩電流的波形。(2)使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變的調(diào)制方式叫調(diào)頻，電臺(tái)的立體聲廣播和電視中的伴音信號(hào)，采用調(diào)頻波。如圖所示是調(diào)頻的作用，其中甲為聲音信號(hào)的波形，乙為高頻等幅振蕩電流的波形，丙為經(jīng)過(guò)調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形。2．調(diào)制和解調(diào)聲音、圖像等信號(hào)頻率相對(duì)較低，不能轉(zhuǎn)化為電信號(hào)直接發(fā)射出去，而是要將這些低頻信號(hào)加載到高頻電磁波信號(hào)上再發(fā)射出去。將聲音、圖像信號(hào)加載到高頻電磁波上的過(guò)程就是調(diào)制。而將聲音、圖像信號(hào)從高頻信號(hào)中還原出來(lái)的過(guò)程就是解調(diào)。[考法全訓(xùn)]考法1無(wú)線電波的發(fā)射1．(多選)下列關(guān)于無(wú)線電廣播要對(duì)電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說(shuō)法中正確的是()A．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)不變D．經(jīng)過(guò)調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長(zhǎng)改變考法2無(wú)線電波的傳播2．(多選)下列關(guān)于無(wú)線電波的敘述中，正確的是()A．無(wú)線電波是波長(zhǎng)從1毫米到30千米的電磁波B．無(wú)線電波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0×108m/sC．無(wú)線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D．無(wú)線電波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)變短考法3無(wú)線電波的接收3．某同學(xué)自己繞制天線線圈，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的收音機(jī)，用來(lái)收聽(tīng)中波的無(wú)線電廣播，初步制作后發(fā)現(xiàn)有一個(gè)頻率最高的中波電臺(tái)收不到，但可以接收其他中波電臺(tái)。適當(dāng)調(diào)整后，去戶外使用，假設(shè)空間中存在波長(zhǎng)分別為300m、397m、566m的無(wú)線電波，下列說(shuō)法正確的是()A．使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做解調(diào)B．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，只有調(diào)頻這種調(diào)制方式C．為更好接收波長(zhǎng)為300m的無(wú)線電波，應(yīng)把收音機(jī)的調(diào)諧頻率調(diào)到1MHzD．為了能收到頻率最高的中波電臺(tái)，應(yīng)增加線圈的匝數(shù)逐點(diǎn)清(四)電磁波譜1．電磁波譜分析及應(yīng)用電磁波譜特性應(yīng)用遞變規(guī)律無(wú)線電波波動(dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無(wú)線電技術(shù)隨頻率由低到高，衍射能力減弱，直線傳播能力增強(qiáng)紅外線熱效應(yīng)紅外遙感可見(jiàn)光引起視覺(jué)照明、攝影紫外線化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線貫穿本領(lǐng)強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視γ射線貫穿本領(lǐng)更強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療2．各種電磁波產(chǎn)生機(jī)理無(wú)線電波振蕩電路中電子周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生紅外線、可見(jiàn)光和紫外線原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生X射線原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生γ射線原子核受激發(fā)后產(chǎn)生[考法全訓(xùn)]考法1電磁波譜1．根據(jù)電磁波譜選出下列各組電磁波，其中頻率互相交錯(cuò)重疊，且波長(zhǎng)順序由短到長(zhǎng)排列的是()A．微波、紅外線、紫外線B．γ射線、X射線、紫外線C．紫外線、可見(jiàn)光、紅外線D．紫外線、X射線、γ射線考法2電磁波的特性2．關(guān)于各種電磁波的性質(zhì)比較，下列說(shuō)法中正確的是()A．由于紅外線的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，所以比可見(jiàn)光更難發(fā)生干涉、衍射B．由于γ射線的波長(zhǎng)太短了，所以根本無(wú)法發(fā)生干涉、衍射C．無(wú)論哪一種電磁波，在真空中的傳播速度都相同D．γ射線的穿透能力最強(qiáng)，所以最適于用來(lái)透視人體，檢查骨骼和其他病變情況考法3電磁波的應(yīng)用3．(多選)關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A．紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長(zhǎng)最短B．銀行的驗(yàn)鈔機(jī)和家用電器的遙控器發(fā)出的光都是紫外線C．微波主要用于廣播及其他信號(hào)的傳輸D．X射線可以用于診斷病情，γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞4．(2024·長(zhǎng)沙高三調(diào)研)量子雷達(dá)是隱身戰(zhàn)機(jī)的克星，可以捕捉到普通雷達(dá)無(wú)法探測(cè)到的目標(biāo)有一類(lèi)量子雷達(dá)，仍采用發(fā)射經(jīng)典態(tài)的電磁波，但在接收機(jī)處使用量子增強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)以提升雷達(dá)系統(tǒng)的性能。下列說(shuō)法正確的是()A．量子就是α粒子B．隱身戰(zhàn)機(jī)不向外輻射紅外線C．電磁波在真空中的傳播速度與其頻率無(wú)關(guān)D．量子雷達(dá)是利用目標(biāo)物體發(fā)射的電磁波工作的作業(yè)評(píng)價(jià)：請(qǐng)完成配套卷P446課時(shí)跟蹤檢測(cè)(六十二)第4講實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系(基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn))一、實(shí)驗(yàn)知能/系統(tǒng)歸納一、理清原理與操作實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法(1)U1、n1一定，研究n2和U2的關(guān)系；(2)U1、n2一定，研究n1和U2的關(guān)系。操作要領(lǐng)(1)保持原線圈的匝數(shù)n1和電壓U1不變，改變副線圈的匝數(shù)n2，研究n2對(duì)副線圈電壓U2的影響。(2)保持副線圈的匝數(shù)n2和原線圈兩端的電壓U1不變，研究原線圈的匝數(shù)n1對(duì)副線圈電壓U2的影響。二、掌握數(shù)據(jù)處理方法將兩種情況下所測(cè)數(shù)據(jù)分別列表，通過(guò)分析可知，理想變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)n1、n2之比。三、注意實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)1．要事先推測(cè)副線圈兩端電壓的可能值。2．為了人身安全，只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過(guò)12V，即使這樣，通電時(shí)不要用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱。3．為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，大致確定電壓后再選擇適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量。4．連接電路后要由同組的幾位同學(xué)分別獨(dú)立檢查，然后請(qǐng)老師確認(rèn)，只有這時(shí)才能接通電源。四、做好誤差分析1．由于漏磁，通過(guò)原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴(yán)格相等造成誤差。2．原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗(銅損)造成誤差。3．鐵芯中有磁損耗，產(chǎn)生渦流造成誤差。二、應(yīng)用發(fā)展/練中融通1．在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用“教學(xué)用的可拆變壓器”進(jìn)行探究。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是________________________________________。A．為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過(guò)12VB．實(shí)驗(yàn)通電時(shí)，可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路C．使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用中等量程擋試測(cè)，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量(2)在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)保持原線圈兩端的電壓及副線圈的匝數(shù)不變，僅減小原線圈的匝數(shù)，副線圈兩端的電壓將__________(選填“增大”“減小”或“不變”)。2．有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，如圖1所示，它有兩個(gè)外觀基本相同的線圈A、B(內(nèi)部導(dǎo)線電阻率、橫截面積相同)，線圈外部還可以繞線。(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測(cè)量了A、B線圈的電阻值，指針?lè)謩e對(duì)應(yīng)圖2中的a、b位置，由此可推斷____________(選填“A”或“B”)線圈的匝數(shù)較多。(2)該實(shí)驗(yàn)中輸入端所接電源最適合的是_____________________________________。A．220V交流電源 B．12V以內(nèi)低壓直流電源C．36V安全電源 D．12V以內(nèi)低壓交流電源(3)如果把圖1的可拆變壓器看作理想變壓器，現(xiàn)要測(cè)量A線圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長(zhǎng)的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟的填空：①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈。②將______(選填“A”或“B”)線圈與低壓交流電源相連接。③用多用電表的____________擋分別測(cè)量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U。④則A線圈的匝數(shù)為_(kāi)_______。3．(2024·汕頭統(tǒng)考)某興趣小組用如圖所示的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。(1)該實(shí)驗(yàn)中變壓器原線圈接線柱接入學(xué)生電源應(yīng)該選擇哪種接法_____(選填“A”或“B”)；(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，小藝同學(xué)沒(méi)有使用鐵芯組裝變壓器，而是直接將一個(gè)線圈接入電源，另外一個(gè)線圈接電壓表，保持電源、兩個(gè)線圈接入的匝數(shù)不變，逐漸將兩個(gè)線圈相互靠近的過(guò)程中，觀察到電壓表的讀數(shù)______(選填“變大”“變小”或“不變”)；(3)在正確組裝變壓器后，甲、乙、丙三位同學(xué)分別利用控制變量法探究副線圈的電壓U2與原線圈電壓U1、原線圈的匝數(shù)n1、副線圈的匝數(shù)n2的關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成甲、乙、丙三幅圖像，哪個(gè)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有誤________(選填“甲”“乙”或“丙”)。(4)小琳同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中選擇標(biāo)注匝數(shù)nA＝200匝的線圈A作為原線圈，標(biāo)注匝數(shù)nB＝100匝的線圈B作為副線圈，分別接入不同輸入電壓U1，測(cè)得對(duì)應(yīng)的輸出電壓U2，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。分析下列可能的誤差原因，你認(rèn)為正確的有________。實(shí)驗(yàn)次數(shù)nA/匝nB/匝U1/VU2/V12001008.24.022001006.12.932001004.01.9A．原、副線圈的電壓的頻率不相等B．變壓器線圈中有電流通過(guò)時(shí)會(huì)發(fā)熱C．鐵芯在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)發(fā)熱D．穿過(guò)副線圈的磁通量大于原線圈的磁通量4．(2024·漳州統(tǒng)考)某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導(dǎo)線。圖甲為實(shí)驗(yàn)原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓，測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)原線圈匝數(shù)n1＝400原線圈兩端電壓U1/V副線圈匝數(shù)n2＝200副線圈兩端電壓U2/V副線圈匝數(shù)n3＝1400副線圈兩端電壓U3/V15.82.920.328.04.028.0312.66.244.0請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在圖乙中，應(yīng)將A、B分別與______(填“a、b”或“c、d”)連接。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于________________。(3)在實(shí)驗(yàn)序號(hào)為2的測(cè)量中，若把圖丙中的可移動(dòng)鐵芯取走，副線圈匝數(shù)n2＝200，則副線圈兩端電壓________(填正確答案標(biāo)號(hào))。A．一定小于4.0V B．一定等于4.0VC．一定大于4.0V第5講實(shí)驗(yàn)：利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置(基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn))一、實(shí)驗(yàn)知能/系統(tǒng)歸納實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器中的敏感元件。2．學(xué)會(huì)利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置。二、實(shí)驗(yàn)原理1．傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)。2．工作過(guò)程三、實(shí)驗(yàn)器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)(一)研究熱敏電阻的熱敏特性1．實(shí)驗(yàn)步驟(1)按如圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理。(2)把多用電表置于“歐姆”擋，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒(méi)有水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)。(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒(méi)在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測(cè)量的熱敏電阻的阻值。(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄。2．探究規(guī)律(1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測(cè)量到的溫度、電阻值填入表中，分析熱敏電阻的特性。(2)在坐標(biāo)系中，粗略畫(huà)出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和R-t圖線，得出結(jié)論。3．注意事項(xiàng)在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，加熱水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫。實(shí)驗(yàn)(二)研究光敏電阻的光敏特性1．實(shí)驗(yàn)步驟(1)將光敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于適當(dāng)?shù)牧砍獭?2)先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)。(3)打開(kāi)電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡逐漸變亮，觀察表盤(pán)指針顯示光敏電阻阻值的情況，并記錄。(4)用手掌(或黑紙)遮光時(shí)，觀察表盤(pán)指針顯示光敏電阻阻值的情況，并記錄。2．探究規(guī)律根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。3．注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將光敏電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少。二、應(yīng)用發(fā)展/練中融通1．(2024·湖北武漢模擬)傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(電學(xué)量)，例如熱敏傳感器。某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖。問(wèn)：(1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器響鈴，c應(yīng)接在________(選填“a”或“b”)處。(2)若要使啟動(dòng)報(bào)警的溫度降低些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向______________移動(dòng)(選填“左”或“右”)。(3)如果在調(diào)試報(bào)警器報(bào)警溫度時(shí)，發(fā)現(xiàn)將報(bào)警器放在預(yù)定的報(bào)警溫度的環(huán)境時(shí)，無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，報(bào)警器都一直報(bào)警，可能的原因和解決的辦法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．光敏電阻廣泛地應(yīng)用在光控制電路中，物理探究小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路測(cè)量不同照度下的光敏電阻的阻值，照度單位為勒克斯(lx)。小組成員先將照射光敏電阻的光調(diào)至某一照度，將電阻箱阻值調(diào)到最大，先閉合開(kāi)關(guān)S1，再將開(kāi)關(guān)S2與1連接，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值如圖乙所示時(shí)，此時(shí)通過(guò)電流表G的電流為I，然后將開(kāi)關(guān)S2與2連接，當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值如圖丙所示時(shí)，電流表的示數(shù)恰好也為I。(1)圖乙的讀數(shù)R1＝________Ω，圖丙的讀數(shù)R2＝________Ω，此照度下光敏電阻的阻值R0＝________Ω。(2)圖丁是該小組描繪出的光敏電阻的阻值隨照度變化的關(guān)系圖像，由圖丁可知(1)中的光照度為_(kāi)_______lx(保留兩位有效數(shù)字)。(3)此光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的減小而________(填“增大”“不變”或“減小”)。(4)小組設(shè)計(jì)了如圖戊所示的電路控制路燈，圖戊中R0為此實(shí)驗(yàn)的光敏電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，電磁繼電器的銜鐵由軟鐵(容易磁化和消磁)制成，R2為電磁鐵的線圈電阻，K為單刀雙擲開(kāi)關(guān)。當(dāng)光照強(qiáng)度小到某一值時(shí)，銜鐵就會(huì)被吸下，交流電路接通，當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到某一值時(shí)，銜鐵就會(huì)被彈簧拉起，交流電路就會(huì)斷開(kāi)，路燈熄滅，請(qǐng)?jiān)趫D戊中原有電路的基礎(chǔ)上用筆畫(huà)線連接電路實(shí)現(xiàn)這一功能。3．如圖甲所示為蘋(píng)果自動(dòng)分揀裝置的示意圖，該裝置把大小不同的蘋(píng)果，按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)分揀為大蘋(píng)果和小蘋(píng)果。該裝置的托盤(pán)秤壓在一個(gè)以O(shè)1為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的杠桿上，杠桿末端壓在壓力傳感器R上，R的阻值隨壓力變化的曲線如圖乙所示。調(diào)節(jié)托盤(pán)秤壓在杠桿上的位置，使質(zhì)量等于分揀標(biāo)準(zhǔn)(0.15kg)的大蘋(píng)果經(jīng)過(guò)托盤(pán)秤時(shí)，杠桿對(duì)R的壓力為1N。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R0，可改變R、R0兩端的電壓比，使質(zhì)量等于分揀標(biāo)準(zhǔn)的大蘋(píng)果通過(guò)托盤(pán)秤時(shí)，R0兩端的電壓恰好能使放大電路中的電磁鐵吸動(dòng)分揀開(kāi)關(guān)的銜鐵，此電壓叫做放大電路的激勵(lì)電壓。該放大電路中包含保持電路，能夠確保大蘋(píng)果在銜鐵上運(yùn)動(dòng)時(shí)電磁鐵始終保持吸動(dòng)狀態(tài)。(1)當(dāng)大蘋(píng)果通過(guò)托盤(pán)秤時(shí)，R所受的壓力較大，電阻________(填