2020届高考物理总复习第十一单元电学实验教师用书

电学实验一、选择题1.(2019河南开封三校联考)a、b两质点在同一直线上运动的位移—时间图线如图所示,b质点的加速度大小始终为0.2 m/s2,两图线相切于(5 s,-2.7 m)点,则()。

A.前5 s内a、b两质点的运动方向相反B.t=5 s时,a、b质点的速度是0.6 m/sC.b质点的初速度是-1.8 m/sD.图中x0=2.8【解析】由题意得a质点在t=5 s前沿负方向做匀速直线运动,b质点在t=5 s前沿负方向做匀减速直线运动,两质点运动方向相同,A项错误;两图线相切于(5 s,-2.7 m),故在t=5 s时刻两质点速度相等且v=k(斜 m/s=-0.6 m/s,不是0.6 m/s,B项错误;由题意知,做匀减速直线运动的b质点加速度为0.2 m/s2,率)=-2.7-05-0.5×5 m=-5.5 m,根据运动学公式有v1=v0+at,解得v0=-1.6 m/s,C项错误;对于b质点,前5 s内,有x=v−t2=-1.6+0.62故b质点出发的位置离坐标原点的距离x0=|x|-2.7 m=2.8 m,D项正确。

【答案】D2.(2019云南二次调研)两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们的速度的平方(v2)随位置(x)的变化图象如图所示,下列判断正确的是()。

A.汽车A的加速度大小为1 m/s2B.汽车A、B在x=6 m处的速度大小为2√3 m/sC.汽车A、B在x=6 m处相遇D.汽车A、B在x=8 m处相遇【解析】根据匀变速直线运动的速度位移关系公式v 2-v 02=2ax ,得v 2=v 02+2ax ,可知v 2-x 图象的斜率等于2a 。

对于汽车A ,则有2a A =0-369=-4,解得a A =-2 m/s 2,A 项错误。

设汽车A 、B 在x=6 m 处的速度大小为v ,由图知,对于汽车A ,有v 02=36,得A 的初速度v 0=6 m/s;由v 2-v 02=2ax 得v=√v 02+2ax =2√3 m/s,B 项正确。

（新人教版）2020届高考物理总复习第11单元交变电流传感器教师用书课时1 交变电流的产生和描述1.交变电流及其产生和图象(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:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流。

其中按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流,如图甲所示。

2.正弦式交变电流的描述(1)周期和频率①周期(T):交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s),公式T=。

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=或f=。

(2)正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)①电动势e随时间变化的规律:e=E m sin ωt。

其中ω等于线圈转动的角速度,E m=nBSω。

②负载两端的电压u随时间变化的规律:u=U m sin ωt。

③电流i随时间变化的规律:i=I m sin ωt。

1.(2019太原尖草坪区第一中学考试)在如图所示的四种情况中,矩形线圈绕OO'轴匀速转动。

不能．．产生交变电流的是()。

答案 A2.(2018浙江绍兴一中检测)(多选)关于中性面,下列说法正确的是()。

A.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大C.线圈每经过一次中性面,感应电流的方向就改变一次D.,所以线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次AC3.)(多选)图甲为交流发电机的原理图,正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,电流表为理想交流电表,线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示,则()。

(3)交变电流的瞬时值、峰值、有效值①瞬时值:交变电流在某一时刻的值,是时间的函数。

②峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值。

③有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫作交变电流的有效值。

(对应学生用书第211页)[知识结构导图][导图填充]①0 ②nBSω ③nBSω ④E m 2⑤n ΔΦΔt ⑥n 1n 2 ⑦n 2n 1 ⑧P 1＝P 2 ⑨IR 线[思想方法]1．物理模型—理想变压器 2．控制变量 3．功能关系 4．等效法 [高考热点]1．理想变压器原理及动态分析 2．远距离输电问题物理模型|三种特殊的变压器模型1．自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型，自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如图11-1所示．图11-12．互感器3.双副线圈变压器计算具有两个(或两个以上)副线圈的变压器问题时，应注意三个联系：(1)电压关系：U1n1＝U2n2＝U3n3＝…(2)电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…(3)功率关系：P1＝P2＋P3＋…(2018·珠海模拟)为了测量高电压和强电流的大小，常用到变压器的有关原理．如图11-2所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器，电压表和电流表为理想交流电表．若电压互感器上下线圈的匝数比为 1 000∶1，电流互感器上下线圈的匝数比为1∶100，电压表示数为220 V，电流表示数为10 A，则下列说法正确的是()图11-2 A．两输电线间的电压为220 VB．L2中的电流为10 AC．输电线中输送的功率为2.2×108 WD．两输电线间的电阻为22 ΩC[根据变压器的工作原理有U1U2＝1 0001和I1I2＝1001，解得U1＝2.2×105 V，I1＝1 000 A，所以A、B错误；输电线中输送的功率P＝U1I1＝2.2×108 W，C正确；由于输电线路不能视为简单的纯电阻电路，不能用欧姆定律求出电阻，D错误．][突破训练]1.一自耦变压器如图11-3所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中()图11-3A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高C[a、b间作为原线圈(匝数不变)接电压为U1的交变电流，在滑动触头由M点移动到N点的过程中，相当于副线圈的匝数变少，由变压器工作原理U 1U 2＝n 1n 2知，U 1＞U 2，且U 2降低，选项C 正确．]高考热点1|交变电流的“四值”应用1．正弦式交变电流的重要公式2. 对交变电流有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算．注意“三同”，即“相同电阻”上“相同时间”内产生“相同热量”．计算时，“相同时间”至少要取一个周期的时间．(2018·枣庄模拟)图11-4甲为一台小型发电机示意图，产生的感应电动势随时间变化如图乙所示．已知发电机线圈的匝数为100匝，电阻r ＝2 Ω，外电路的小灯泡电阻恒为R ＝6 Ω，电压表、电流表均为理想电表．下列说法正确的是( )【导学号：84370486】甲乙图11-4 A．电压表的读数为4 VB．电流表读数0.5 AC．1秒内流过小灯泡的电流方向改变25次D．线圈在转动过程中，磁通量最大为0.082πWbB[由图象可知，电动势最大值为E m＝4 2 V，所以有效值为E＝E m 2＝42 2V＝4 V，电路中电流为I＝ER＋r＝46＋2A＝0.5 A，电压表的读数为U＝IR＝0.5×6 V＝3 V，故A错误，B正确；由图象可知，周期为T＝0.04 s，所以频率为25 Hz，线圈转一圈，电流方向改变2次，所以1秒内流过小灯泡的电流方向改变50次，故C错误；由E m＝NBSω和ω＝2πf可知，Φm＝BS＝E mNω＝E mN·2πf＝42100×2π×25Wb＝0.000 82πWb，故D错误．][突破训练]2．如图11-5所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过60°的过程中，下列判断正确的是()图11-5A．电压表的读数为NBSω2(R＋r)B．通过电阻R的电荷量为q＝NBS 2(R＋r)C．电阻R所产生的焦耳热为Q＝N2B2S2ωRπ4(R＋r)2D．当线圈由图示位置转过60°时的电流为NBSω2(R＋r)B[线圈在磁场中转动产生了正弦交流电，其电动势的最大值E m＝NBSω，电动势的有效值E＝NBSω2，电压表的读数等于交流电源的路端电压，且为有效值，则U＝NBSω2(R＋r)R，A错误；求通过电阻R的电荷量要用交流电的平均电流，则q＝IΔt＝NΔΦR＋r＝N(BS－12BS)R＋r＝NBS2(R＋r)，故B正确；电阻R上产生的热量应该用有效值来计算，则电阻R产生的热量Q＝I2Rt＝[NBSω2(R＋r)]2R·π3ω＝πN2B2S2Rω6(R＋r)2，故C错误；线圈由图示位置转过60°时的电流为瞬时值，则i＝NBSωR＋rsin ωt＝NBSωR＋rsinπ3＝3NBSω2(R＋r)，故D错误．]高考热点2|与变压器相关的综合问题1．远距离高压输电的几个基本关系2．理想变压器中相关物理量间的制约关系的分析程序可表示为：(2018·固原模拟)一含有理想变压器的电路如图11-6甲所示，图中理想变压器原、副线圈匝数之比为2∶1，电阻R1和R2的阻值分别为3 Ω和1 Ω，电流表、电压表都是理想交流电表，a、b输入端输入的电流如图乙所示，下列说法正确的是()甲乙图11-6A．电流表的示数为62 AB．电压表的示数为 6 VC．0～0.04 s内，电阻R1产生的焦耳热为0.08 JD ．0.03 s 时，通过电阻R 1的瞬时电流为 6 A A [设电流表的示数为I 1，则I 21RT ＝⎝⎛⎭⎪⎫222R T 2＋(2)2R T 2，求得：I 1＝62 A ，故A 正确；由于原线圈中只有交流部分电流才能输出到副线圈中，故副线圈中电流交流部分的电流最大值为22 A ；设副线圈交流电的有效值为I 2，则：I 22RT ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2222R T 2，求得：I 2＝24 A ，因此电压表的示数为：U ＝I 2R ＝24 V ，故B 错误；0～0.04 s 内，电阻R 1产生的焦耳热为Q 1＝I 22R 1t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫242×3×0.04 J ＝0.015 J ，选项C 错误；0.03 s 时，通过电阻R 1的瞬时电流为0，选项D 错误．故选A.] [突破训练]3．(2017·潍坊模拟)如图11-7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 ′以角速度ω匀速转动，轴OO ′垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是( )图11-7A ．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBωL 2sin ωtB ．变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1C ．电压表示数为NBωL 2D ．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小 C [图示线圈位置是与中性面垂直的位置，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cos ωt，A错．理想变压器的输入功率与输出功率相等，B错．原线圈电压的有效值U1＝22NBωL2，由U1U2＝12得U2＝2NBωL2，由于二极管的单向导电性，副线圈中只有半个周期内有电流，设电压表示数为U，根据有效值的定义得U22R×T2＝U2R×T，所以电压表的示数U＝NBωL2，C对．若滑动变阻器的滑片向下滑动，副线圈的总阻值增大，原线圈电压不变，副线圈电压也不变，电压表示数不变，由欧姆定律得副线圈中的电流变小，原线圈中的电流也变小，电流表示数变小，D错．]。

本套资源目录2020高考物理一轮总复习第十一章第1讲交变电流的产生和描述讲义含解析新人教版2020高考物理一轮总复习第十一章第2讲变压器电能的输送讲义含解析新人教版交变电流的产生和描述全国卷3年考情分析[基础知识·填一填][知识点1] 正弦式交变电流1．产生：线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．2．两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e最大，i最大，电流方向不改变.3．电流方向的改变：一个周期内线圈中电流的方向改变两次．4．交变电动势的最大值：E m＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关．5．交变电动势随时间的变化规律：e＝nBSωsin_ωt.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化．(√)(2)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流．(×)(3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大．(×)[知识点2] 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1次周期性变化所需要的 时间 ，单位是秒(s)．表达式为T ＝2πω＝1n(n 为转速)．(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 ＝1T.2．交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值 (1)瞬时值：交变电流 某一时刻 的值，是时间的函数． (2)最大值：交变电流或电压所能达到的最大的值．(3)有效值：让恒定电流和交变电流分别通过阻值相等的电阻，如果在交流的一个周期内它们 产生的热量 相等，就可以把恒定电流的数值规定为这个交变电流的有效值．(4)正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系I ＝I m2，U ＝U m2，E ＝E m2.(5)交变电流的平均值：E ＝nΔΦΔt ，I ＝n ΔΦ(R ＋r )Δt.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)最大值和有效值之间的 2 倍关系只适用于正弦交流电．(√) (2)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值．(×)(3)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值．(√)[教材挖掘·做一做]1．(人教版选修3－2 P35思考与讨论改编)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( )A ．12 VB ．410 VC ．15 VD ．8 5 V解析：B [根据图象，一个周期T ＝1 s ，设该交变电流的有效值为U,0～0.4 s 的时间间隔为t 1＝0.4 s,0.4～0.5 s 的时间间隔t 2＝0.1 s ，根据电流的热效应，由2(I 21Rt 1＋I 22Rt 2)＝U 2R·T ，解得U ＝4 10 V ，B 正确．] 2．(人教版选修3－2 P36第2题改编)某电容器两端所允许加的最大直流电压是250 V ．它在正弦交流电路中使用时，交流电压可以是( )A ．250 VB ．220 VC ．352 VD ．177 V解析：D [电容器的耐压值是指最大值，根据正弦交流电的有效值公式得：U ＝U m2＝2501.414V ＝177 V ．] 3．(人教版选修3－2 P34第5题改编)有一个正方形线圈的匝数为10 匝，边长为20 cm ，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕OO ′轴以10π rad/s 的角速度匀速转动，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ，问：(1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少？ (2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式． (3)线圈从中性面位置开始转过30°时，感应电动势的瞬时值是多大？解析：(1)交变电流电动势的峰值为E m ＝nBSω＝10×0.5×0.22×10π V＝6.28 V 电流的峰值为I m ＝E mR＝6.28 A.(2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e ＝E m sin ωt ≈6.28sin 10πt V.(3)线圈从中性面位置开始转过30°，感应电动势的瞬时值e ＝E m sin 30°＝3.14 V. 答案：(1)6.28 V 6.28 A(2)e ＝6.28sin 10πt V (3)3.14 V考点一 正弦交变电流的产生及变化规律[考点解读]1．正弦式交变电流的图象(线圈在中性面位置开始计时)2.(1)确定交变电流的最大值(峰值)． (2)确定不同时刻交变电流的瞬时值． (3)确定周期T ⎝ ⎛⎭⎪⎫频率f ＝1T .(4)确定中性面对应的时刻．(5)确定交变电流方向改变时对应的时刻．[典例赏析][典例1] (多选)如图甲所示，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( )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∶3C ．曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD ．曲线b 表示的交变电动势有效值为10 V[解析] AC [线圈位于中性面时，磁通量最大，电动势为零，结合e －t 图象知，A 正确；转速之比等于周期的反比，故该比值为3∶2，B 错；频率为周期的倒数，a 的周期为0.04 s ，频率为25 Hz ，C 对；正弦交变电动势的有效值为E ＝E m2＝nBSω2，已知E a ＝152V ，且ωb＝23ωa ，故可知E b ＝23×152 V ＝102V ＝5 2 V ，D 错．] 交变电流瞬时值表达式的书写1．确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式E m＝nBSω求出相应峰值．2．明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．如：(1)线圈从中性面位置开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝I m sin ωt.(2)线圈从垂直于中性面的位置开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝I m cos ωt.[题组巩固]1．(多选)如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理，下列分析正确的是( )A．当线圈平面转到中性面时，穿过线圈的磁通量最大B．当线圈平面转到中性面时，线圈中的感应电流最大C．当线圈平面转到跟中性面垂直时，穿过线圈的磁通量最小D．当线圈平面转到跟中性面垂直时，线圈中的感应电流最小解析：AC [当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，线圈中的感应电流为零，故选项A正确，B错误；当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，选项C正确，D错误．]2．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其单匝矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R ＝10 Ω的电阻连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电压表，示数是10 V．图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图象，则( )A．电阻R上的电功率为20 WB．t＝0.02 s时，R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt VD．通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝14.1cos 50πt A解析：C [电阻R 上的电功率为P ＝U 2R＝10 W ，选项A 错误；由题图乙知t ＝0.02 s 时磁通量变化率最大，R 两端的电压瞬时值最大，选项B 错误；R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1cos 100πt V ，选项C 正确；通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝uR＝1.41cos 100πt A ，选项D 错误．]考点二 有效值的理解与计算[考点解读]1．交变电流有效值的几种计算方法 (1)公式法 利用E ＝E m2、U ＝U m2、I ＝I m2计算，只适用于正(余)弦式交变电流． (2)利用有效值的定义计算(非正弦式电流)计算时“相同时间”至少取一个周期或为周期的整数倍． (3)利用能量关系当有电能和其他形式的能转化时，可利用能的转化和守恒定律来求有效值． 2．几种典型交变电流的有效值[典例2] (多选)如图所示，甲、乙为两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压波形是正弦函数图象的一部分．下列说法正确的是( )A ．图甲、图乙均表示交变电流B ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝20sin 100πt (V)C ．图乙所示电压的有效值为20 VD ．图乙所示电压的有效值为10 V[解析] ABD [根据交变电流的定义，题图甲、题图乙均表示交变电流，选项A 正确；题图甲中电压的最大值为U m ＝20 V ，周期为0.02 s ，则电压的瞬时值表达式为u ＝U m sin2πTt ＝20sin 100πt (V)，选项B 正确；根据有效值的定义有⎝ ⎛⎭⎪⎫2022R·T 2＝U 2RT ，解得题图乙中电压的有效值为U ＝10 V ，选项C 错误，D 正确．]有效值求解的三点注意1．计算有效值时要注意根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解．2．利用两类公式Q ＝I 2Rt 和Q ＝U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值．3．若图象部分是正弦(或余弦)交流电，其中的从零(或最大值)开始的14周期整数倍的部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I m ＝2I 、U m ＝2U 求解．[题组巩固]1．如图所示为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，则现在电灯上电压的有效值为( )A ．U m B.U m2C.U m 3D.U m2解析：D [从u －t 图象上看，每个14周期正弦波形的有效值U 1＝U m2，根据有效值的定义：U 2R T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ×T4×2＋0，解得：U ＝U m2，D 正确．]2．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图所示规律变化．则线圈中产生交变电流的有效值为( )A ．5 2 AB ．2 5 AC ．6 AD ．5 A解析：B [0～1 s 内线圈中产生的感应电动势E 1＝n ΔΦΔt ＝100×0.01 V＝1 V,1～1.2 s内线圈中产生的感应电动势E 2＝n ΔΦΔt ＝100×0.010.2V ＝5 V ，在一个周期内产生的热量Q ＝Q 1＋Q 2＝E 21R t 1＋E 22Rt 2＝12 J ，根据交变电流有效值的定义Q ＝I 2Rt ＝12 J 得I ＝2 5 A ，故选项B 正确，A 、C 、D 错误．]考点三 交变电流“四值”的理解和应用[考点解读][典例赏析][典例3] 如图所示，N ＝50匝的矩形线圈abcd ，ab 边长l 1＝20 cm ，ad 边长l 2＝25 cm ，放在磁感应强度B ＝0.4 T 的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ′轴以n ＝3 000 r/min 的转速匀速转动，线圈电阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝9 Ω，t ＝0时线圈平面与磁感线平行，ab 边正转出纸外、cd 边转入纸里．求：(π≈3.14)(1)t ＝0时感应电流的方向； (2)感应电动势的瞬时值表达式； (3)线圈转一圈外力做的功；(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R 的电荷量． [解析] (1)根据右手定则，线圈感应电流方向为adcba . (2)线圈的角速度ω＝2πn ＝100π rad/s 题图位置的感应电动势最大，其大小为E m ＝NBl 1l 2ω代入数据得E m ＝314 V 感应电动势的瞬时值表达式为e ＝E m cos ωt ＝314cos (100πt ) V.(3)电动势的有效值E ＝E m2线圈匀速转动的周期T ＝2πω＝0.02 s线圈匀速转动一圈，外力做功大小等于电功的大小，即W ＝I 2(R ＋r )T ＝E 2R ＋r·T代入数据得W ≈98.6 J.(4)从t ＝0时起线圈转过90°的过程中，Δt 内流过电阻R 的电荷量q ＝I ·Δt ＝NB ΔS R ＋r ＝NBl 1l 2R ＋r代入数据得q ＝0.1 C.[答案] (1)感应电流方向沿adcba(2)e ＝314cos (100πt ) V (3)98.6 J (4)0.1 C交变电流“四值”应用的几点提醒1．在解答有关交变电流的问题时，要注意电路结构．2．注意区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值，最大值是瞬时值中的最大值，有效值是以电流的热效应来等效定义的．3．与电磁感应问题一样，求解与电能、电热相关的问题时，一定要用有效值；而求解通过导体某横截面的电荷量时，一定要用平均值．[题组巩固]1．如图甲所示，标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 μF 300 V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关．下列判断正确的是( )A ．t ＝T2时刻，的示数为零B ．灯泡恰好正常发光C ．电容器不可能被击穿 D.的示数保持110 2 V 不变解析：B [的示数应是电压的有效值220 V ，故A 、D 错误；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B 正确；电压的峰值U m ＝220 2 V≈311 V，大于电容器的额定电压，故有可能被击穿，C 错误．]2．(多选)如图所示，边长为L 的正方形单匝线圈abcd ，电阻为r ，外电路的电阻为R ，ab 的中点和cd 的中点的连线OO ′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B ，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO ′轴匀速转动，则以下判断正确的是( )A ．图示位置线圈中的感应电动势最大为E m ＝BL 2ωB ．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsin ωtC ．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝2BL2R ＋rD ．线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝πB 2ωL 4R4(R ＋r )2解析：BD [题图位置线圈中的感应电动势最小，为零，A 错误．若线圈从题图位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式e ＝12BL 2ωsin ωt ，B 正确．线圈从题图位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝I ·Δt ＝ΔΦR 总＝BL2R ＋r，C 错误．线圈转动一周的过程中， 电阻R 上产生的热量为Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫E m 2R ＋r 2·R ·2πω＝πB 2ωL 4R 4(R ＋r )2，D 正确．]第2讲变压器电能的输送[基础知识·填一填][知识点1] 理想变压器1．变压器的构造：变压器由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成．2．原理：电流磁效应、电磁感应.3．理想变压器：不考虑铜损(线圈电阻产生的热量)、铁损(涡流产生的热量)和漏磁的变压器，即理想变压器原、副线圈的电阻均为零，变压器的输入功率和输出功率相等．4．理想变压器原、副线圈基本量的关系判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率．(×)(2)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率．(√)(3)理想变压器基本关系式中，电压和电流可以均为有效值．(√)(4)正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压．(×)[知识点2] 电能的输送如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′，输电线总电阻为R.1．输出电流：I ＝P U ＝P ′U ′＝U －U ′R. 2．电压损失：ΔU ＝U －U ′＝ IR3．功率损失：ΔP ＝P －P ′＝ I 2R ＝ ⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R .4．减少输电线上电能损失的方法(1)减小输电线的电阻R .由R ＝ρl S知，可加大导线的 横截面积 、采用 电阻率小 的材料做导线．(2)减小输电线中的电流．在输电功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高 输电电压 .判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)高压输电的目的是增大输电的电流．(×)(2)在输送电压一定时，输送的电功率越大，输送过程中损失的功率越小．(×) (3)高压输电可以减少输电线路上的电能损失，且输电线路上电压越高越好．(×)[教材挖掘·做一做]1．(人教版选修3－2 P43科学漫步改编)(多选) 如图所示，L 1、L 2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V 和10 A ，已知甲图中原、副线圈匝数比为100∶1，乙图中原、副线圈匝数比为1∶10，则( )A ．甲图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VB ．甲图是电流互感器，输电电流是100 AC ．乙图中的电表是电压表，输电电压为22 000 VD ．乙图是电流互感器，输电电流是100 A解析：AD [根据匝数比U 1U 2＝n 1n 2，有U 1＝n 1n 2U 2＝1001×220 V＝22 000 V ，故A 正确；甲图是电压互感器，故B 错误；乙图是电流互感器，电表是电流表，故C 错误；只有一个副线圈的变压器，电流比等于匝数的反比I 1I 2＝n 2n 1，有I 1＝n 2n 1I 2＝101×10 A＝100 A ，故D 正确．]2．(人教版选修3－2 P44第2题改编)有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36 V ，这个电压是把380 V 的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是1 140匝，副线圈是( )A ．1 081匝B ．1 800匝C ．108 匝D ．8 010匝解析：C [由题意知U 1＝380 V ，U 2＝36 V ，n 1＝1 140匝，则 U 1U 2＝n 1n 2得n 2＝U 2U 1n 1＝108匝．]3．(人教版选修3－2 P50第3题改编)从发电站输出的功率为220 kW ，输电线的总电阻为0.05 Ω，用110 V 和11 kV 两种电压输电．两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为( )A ．100∶1B ．1∶100C ．1∶10D ．10∶1解析：A [由题意知输电线上的电流I ＝P U，则输电线的总电阻造成的电压损失ΔU ＝Ir＝Pr U ，故ΔU 1ΔU 2＝1U 11U 2＝U 2U 1＝11×103110＝1001，故选A.] 4．(人教版选修3－2 P48科学漫步改编)超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V ．若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )A ．1 kWB ．1.6×103kW C ．1.6 kWD ．10 kW解析：A [节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I ＝P U ＝40×103800 A ＝50 A ，P 线＝I 2R ＝502×0.4 W＝1 000 W ，故节约的电功率为1 kW ，A 项正确．]考点一 理想变压器基本关系的应用[考点解读]1．理想变压器的制约关系(1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．(2)互感器⎩⎪⎨⎪⎧电压互感器(n 1>n 2)：把高电压变成低电压，如图丙所示.电流互感器(n 1<n 2)：把大电流变成小电流，如图丁所示.[典例赏析][典例1] (2017·北京卷)如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝2202sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．原线圈的输入功率为220 2 WB ．电流表的读数为1 AC ．电压表的读数为110 2 VD ．副线圈输出交流电的周期为50 s[解析] B [由题知，变压器的输入电压U 1＝22022 V ＝220 V ，所以U 2＝n 2n 1U 1＝110 V ；副线圈电流I 2＝U 2R ＝2 A ，原线圈电流I 1＝n 2n 1I 2＝1 A ．本题中电压表、电流表的读数为有效值，故B 项正确，C 项错误；原线圈输入功率P 1＝U 1I 1＝220 W ，A 项错误；交流电的周期T ＝2πω＝2π100πs ＝0.02 s ，D 项错误．] 理想变压器问题三点应牢记1．熟记两个基本公式：(1)U 1U 2＝n 1n 2，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比．(2)P 入＝P 出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于输出功率之和． 2．原、副线圈中通过每匝线圈磁通量的变化率相等．3．原、副线圈中电流变化规律一样，电流的周期、频率一样．[题组巩固]1．如图为一理想变压器，其原、副线圈匝数之比n 1∶n 2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R 组成闭合电路．当直导线MN 在匀强磁场中沿导轨向左匀速切割磁感线时，电流表的示数是10 mA ，那么电流表的示数是( )A ．40 mAB ．0C ．10 mAD ．2.5 mA答案：B2．(2016·全国卷Ⅲ)(多选)如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是( )A ．原、副线圈匝数比为9∶1B ．原、副线圈匝数比为1∶9C ．此时a 和b 的电功率之比为9∶1D ．此时a 和b 的电功率之比为1∶9解析：AD [设灯泡额定电压为U 0，则原线圈两端电压U 1＝10U 0－U 0＝9U 0，副线圈两端的电压U 2＝U 0，根据U 1U 2＝n 1n 2，可得原、副线圈匝数之比n 1n 2＝91，选项A 正确，选项B 错误；由I 1I 2＝n 2n 1可得，原、副线圈电流之比为1∶9，由P ＝UI 可得，此时a 和b 的电功率之比为1∶9，选项C 错误，选项D 正确．]考点二 理想变压器的动态分析[考点解读]1．匝数比不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化．(3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化． 2．负载电阻不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，U 2变化． (2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化．(3)根据P 2＝U 22R和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化．[典例赏析][典例2] (2019·定州月考)(多选)理想变压器的原线圈连接一只电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图，在副线圈上连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，P 为滑动变阻器的滑动触头．原线圈两端接在电压为U 的交流电源上，则( )A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变小[解析] BC [在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定．因此，当Q 位置不变时，输出电压U 不变，此时P 向上滑动，负载电阻值R ′增大，则输出电流I ′减小．根据输入功率P 入等于输出功率P 出，电流表的读数I 变小，故A 错误，B 正确；P 位置不变，将Q 向上滑动，则输出电压U ′变大，I ′变大，电流表的读数变大，变压器的输入功率变大，因此选项C 正确，D 错误．]解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法：(1)分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定．[母题探究][探究如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大、A 2示数变大解析：B [当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R 1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去R 1两端的电压，故电压表的示数变大，选项A 错误，B 正确；由于当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，次级电流减小，故初级电流也减小，电流表A 1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，则变压器的次级电阻减小，次级电流变大，R 1的电压变大，则电压表V 示数减小，则R 2两端电压减小，电流表A 2读数减小；次级电流变大，则初级电流变大，则电流表A 1示数变大，选项D 错误；故选B.][探究2] 匝数比改变，负载不变时的动态分析如图为加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P ，使输出电压有效值由220 V 降至110 V ．调节前后( )A ．副线圈中的电流比为1∶2B ．副线圈输出功率比为2∶1C ．副线圈的接入匝数比为2∶1D ．原线圈输入功率比为1∶2解析：C [原线圈的输入电压和匝数不变，根据输出电压的有效值由220 V 降到110 V ，由理想变压器原理U 1U 2＝n 1n 2，可得副线圈的匝数变为原来的12，C 选项正确；根据P ＝U 22R可得，副线圈的输出功率变为原来的14，同样原线圈的输入功率也变为原来的14，B 、D 错误；故P＝UI 可得副线圈的电流变为原来的12，A 错误．][探究3] 原、副线圈匝数都改变时的动态分析(2016·四川理综)如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L 供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则( )A ．小灯泡变亮B ．小灯泡变暗C ．原、副线圈两端电压的比值不变D ．通过原、副线圈电流的比值不变解析：B [根据变压器电压与匝数关系，U 1U 2＝n 1n 2，因为是降压变压器，则n 1>n 2，当原、副线圈减少相同匝数时，由数学知识可知n 1n 2变大，则U 2减小，故灯泡变暗，选项A 、C 错误，B 正确；根据I 1I 2＝n 2n 1可知通过原、副线圈电流的比值变小，选项D 错误．故选B.]考点三 远距离输电问题[考点解读]1．理清三个回路回路1：发电机回路．该回路中，通过线圈1的电流I 1等于发电机中的电流I 机；线圈1两端的电压U 1等于发电机的路端电压U 机；线圈1输入的电功率P 1等于发电机输出的电功率P 机．回路2：输送电路．I 2＝I 3＝I 线，U 2＝U 3＋ΔU ，P 2＝ΔP ＋P 3. 回路3：输出电路．I 4＝I 用，U 4＝U 用，P 4＝P 用． 2．抓住两个物理量的联系(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n 1)和线圈2(匝数为n 2)中各个量间的关系是U 1U 2＝n 1n 2，I 1I 2＝n 2n 1，P 1＝P 2.(2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n 3)和线圈4(匝数为n 4)中各个量间的关系是U 3U 4＝n 3n 4，I 3I 4＝n 4n 3，P 3＝P 4.3．掌握一个能量守恒定律发电机把机械能转化为电能，并通过导线将能量输送给线圈1，线圈1上的能量就是远程输电的总能量，在输送过程中，先被输送回路上的导线电阻损耗一小部分，剩余的绝大部分通过降压变压器和用户回路被用户使用消耗，所以其能量关系为P 1＝P 线损＋P 用户．[典例赏析][典例3] (2019·湖南六校联考)(多选)某大型光伏电站的功率是500 kW ，电压为12 V ，送往外地时，先通过逆变器转化为220 V 的交流电(转化效率为80%)，然后经变压器Ⅰ升压为20 000 V ，通过总电阻为20 Ω的输电线路送往某地，再经变压器Ⅱ降为220 V ，电压供用户使用，下列说法正确的是( )A ．变压器Ⅱ的原、副线圈匝数比为1 000∶11B ．变压器Ⅰ的原、副线圈匝数比为11∶1 000C ．用户最多可使用的功率为392 kWD ．用户负载越多，线路上损耗的功率越小[解析] BC [变压器Ⅰ的原、副线圈匝数比为n 1n 2＝U 1U 2＝111 000，B 项正确．变压器Ⅰ的输出功率P 2＝P 1＝500 kW×80%＝400 kW ，输电电流I ＝P 2U 2＝400 kW20 000 V＝20 A ，则输电线上损失的电压ΔU ＝IR 线＝400 V ，变压器Ⅱ的输入电压U 1′＝U 2－ΔU ＝19 600 V ，则变压器Ⅱ的原、副线圈匝数比为n 1′n 2′＝U 1′U 2′＝98011，A 项错误．用户最多可使用的功率为P 用＝P 2－I 2R 线＝4×105W －8 000 W ＝392 kW ，C 项正确．用户负载越多，线路上电流越大，线路上损耗的功率越大，D 项错误．]输电线路功率损失的计算方法。

第11章热学第1节分子动理论内能主干回顾夯基固源一、分子动理论1 •物体是由大量分子组成的(1) 分子模型：主要有两种模型，固体与液体分子通常用球体模型，气体分子通常用立方体模型.(2) 分子的大小①分子直径：数量级是辿二m；②分子质量：数量级是10—26 kg ;③测量方法：油膜法.(3) 阿伏加德罗常数1 mol任何物质所含有的粒子数，Nx= 6.02 x 1023 mol —1.2 •分子热运动分子永不停息的无规则运动.(1) 扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象•温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行.(2) 布朗运动悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著.3. 分子力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增上但总是斥力变化得较快.二、内能1. 分子平均动能(1) 所有分子动能的平均值.(2) 温度是分子平均动能的标志.2 •分子势能由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关.3.物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和.⑵决定因素:温度、体积和物质的量.三、温度1 •意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上标志物体中分子平均动能的大小).2. 两种温标(1) 摄氏温标t :单位°C,在1个标准大气压下，水的冰点作为0 °C,沸点作为100 C,在0 C〜100 C之间等分100份，每一份表示1 C.(2) 热力学温标T:单位K把—273.15 C作为0 K.(3) 就每一度表示的冷热差别来说，两种温度是相同的，即△ T=A t.只是零值的起点不同，所以二者关系式为T= t + 273.15.⑷绝对零度(0 K)，是低温极限，只能接近不能达到，所以热力学温度无负值.［易错警示•微点拨］1. 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，而不是液体分子的运动.2. 分子间的引力和斥力是同时存在的，都随距离的增大而减小.3. 分子间距为r°时，分子的引力与斥力的合力为零，引力和斥力相等，且都不为零.4. 温度相同时，两物体分子的平均动能相同，物体的内能不一定相同.5. 温度升高时，分子的平均动能增大，有的分子的动能还可能减少.考点透析题组冲关考点一微观量的估算1. 微观量：分子体积V o 、分子直径d 、分子质量m o .密度p.3. 关系:⑵分子的体积:V m MV,=N A =pN .（3）物体所含的分子数:V m N=二 °N A = 'N AVn pV m或 N= m -N A =^^ - N A 或 N MN A M N A .4. 分子的两种模型:⑵ 立方体模型边长d = \/Vo.（常用于气体）对于气体分子，d = 3 V o 的值并非气体分子的大小，而是两个相邻的气体分子之 间的平均距离.1.（多选）设某种物质的摩尔质量为卩，原子间的平均距离为d ,已知阿伏加德 罗常数为N1,则该物质的密度p 可表示为（）B.p =」3K-l d Nx2.宏观量：物体的体积 V 、摩尔体积V 、物体的质量m 、摩尔质量 M 物体的⑴分子的质量: pVm不同君点详简编排（1）球体模型直径d =\戸£（常用于固体和液体）2. (2020 •高考海南卷)已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R,空气平均 摩尔质量为M 阿伏加德罗常数为N A ,地面大气压强为p o ,重力加速度大小为g.由 此可估算得，地球大气层空气分子总数为 ______________________ ，空气分子之间的平均距离为解析：地面大气压强是由大气层对地球表面压力产生的.根据p = F 可知，F =2p °S = 4nR 2p 0.这个压力等于大气层空气的总重力，即4nR 2p °= mg 可求出m= 4冗;p °.2根据n =m 以及N= nN A ,可计算出大气层空气分子总数 N=4nR严 由于大气层厚度MMgh 远小于地球半径R,地球大气层总体积可近似表示为 V = 4nR 2h ，则每个分子所占答案.4nR 2p 0N A ｛莎 答案： Mg ' p 0N A 『规律总结J 微观量的求解方法(1)分子的大小、分子体积、分子质量属微观量，直接测量它们的数值非常困难, 可以借助较易测量的宏观量结合摩尔体积、摩尔质量等来估算这些微观量，其中阿 伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁和纽带.c.3 [i p = 4nd 3N AD p=n dNA1 3解析：选AB.分子为球体时，1 mo1物质的体积为& nd 傀,则1p=1 T ^Td A ， nd N A6故A 正确；分子为正方体时, 1 mol 物质的体积为d 3NA ，贝U故B 正确.空间*花課如图所示，空气分子之间的平均距离7 J ■（2）建立合适的物理模型，通常把固体、液体分子模拟为球形或小立方体. 气体分子所占据的空间则建立立方体模型.考点二布朗运动与分子热运动1 . （2020 •高考全国卷U ）（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是 .（填正确答案标号）A. 温度越高，扩散进行得越快B. 扩散现象是不同物质间的一种化学反应C. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的解析：选ACD扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确.扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B错误、选项C 正确、选项E错误.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确.2. （多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A. 布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C. 布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D. 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的解析：选BD.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，A错误.温度越高、颗粒越小, 布朗运动越剧烈，B正确.布朗运动是由液体分子撞击的不平衡引起的，间接反映了液体分子的无规则运动，C错误、D正确.考点三分子力、分子力做功和分子势能（高频考点）分子力和分子势能随分子间距变化的规律如下：1. （2020 •高考新课标全国卷I ）（多选）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近•在此过程中，下列说法正确的是 ___________ •A. 分子力先增大，后一直减小B. 分子力先做正功，后做负功C. 分子动能先增大，后减小D. 分子势能先增大，后减小E. 分子势能和动能之和不变解析：选BCE两分子从较远靠近的过程分子力先表现为引力且先增大后减小，到平衡位置时，分子力为零，之后再靠近分子力表现为斥力且越来越大，A选项错误；分子力先做正功后做负功，B选项正确；分子势能先减小后增大，动能先增大后减小，C选项正确、D选项错误；只有分子力做功，分子势能和分子动能相互转化，总和不变，E选项正确.2. （2020 •高考福建卷）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E P随分子间距离r变化关系的图线是_________ .（填选图下方的字母）解析：选B.当分子间距离r = r°时，分子之间引力和斥力大小相等，分子作用力为零；当r<r 0时，分子间作用力表现为斥力，作用力随r减小而增大；当r>r 0时, 分子间作用力表现为引力，作用力随r先增大后减小，当r>10r 0时，作用力又趋近于零.分子势能的变化与分子作用力做功有关，分子作用力为零时，分子势能最小，选项B正确.题组二模拟题组3. （2020 •北京101中学月考）如果将两个分子看成质点，当这两个分子之间的距离为r o 时分子力为零，则分子力F 及分子势能&随着分子间距离r 的变化而变化 4. （2020 •济宁模拟）如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x 轴上， 甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0为斥力，F<0为引力.A 、B 、C 、D 为x 轴上四个特定的位置.现把乙分子从 A 处由静止释放，下 列A 、B C D 四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离 的关系，其中大致正确的是（）解析：选B.速度方向始终不变，A 项错误；加速度与力成正比，方向相同，故 B 项正确；分子势能不可能增大到正值，故 C 项错误；乙分子动能不可能为负值， 故D 项错误.的情况是（）A. 当r>r 0时，随着rB. 当r>r 0时，随着rC. 当r<r 0时，随着rD. 当r<r 0时，随着r 解析：选D.据题意，： 能增大，所以A 、B 错误. 变大，所以D 正确.变大，F 变小，Ep 变小 变大，F 变大，Ep 变大 变小，F 变大，Ep 变小 变小，F 变大，Ep 变大 Ir>r 0时，r 变大，则分子力当r<r o 时，r 变小，则分子力 F 先变大后变小，而分子势F 变大而分子势能也一直在『规律总结」物理学中许多不同部分的知识其实都是相通的，在热学中，分子力做功和分子势能的变化与力学中是一样的，分子力做正功，分子势能减少，分子动能增加，分子力做负功，则分子势能增加，分子动能减小，因此也可以按照能量守恒的观点来思考问题，只不过能量守恒的范围大一点，是在分子动能和分子势能的总量上保持守恒，即内能范围内的能量守恒，类似于机械能守恒•考点四实验十二：用油膜法估测分子的大小1. 实验原理：利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d=S计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径.2 •实验器材：盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔.3. 实验步骤：⑴取1 mL(1 cm3)的油酸溶于酒精中，制成200 mL的油酸酒精溶液.(2) 往边长为30〜40 cm的浅盘中倒入约2 cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上.(3) 用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的1 体积恰好为1 mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V o=- mL.(4) 用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜.(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上.(6) 将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积.(7) 据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V,据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S,算出油酸薄膜的厚度d = S，即为油酸分子的直径•比较算出的分子直径，看其数量级(单位为m)是否为10_ 10m若不是10T°m需重做实验.4•实验时应注意的事项：1(1) 油酸酒精溶液的浓度应小于1000.(2) 痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀.(3) 测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小.(4) 浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直.(5) 要待油膜形状稳定后，再画轮廓.(6) 利用坐标纸求油膜面积时，以边长为 1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去•大于半个的算一个.5•可能引起误差的几种原因：(1) 纯油酸体积的计算引起误差.(2) 油膜面积的测量引起的误差主要有两个方面：①油膜形状的画线误差；②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差.1. (2020 •湖北三校联考)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定.③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.④ 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每 增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.⑤ 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是 ______ .（填写步骤前面的数字）⑵ 将1 cm 3的油酸溶于酒精，制成300 cm 3的油酸酒精溶液，测得1 cm 3的油酸 酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上， 测得所形成的油膜的面积 是0.13 m 1 2.由此估算出油酸分子的直径为 ________ m.（结果保留1位有效数字）解析：（1）依据实验顺序，首先配置混合溶液，然后在浅盘中放水和痱子粉，将 一滴溶液滴入浅盘中，将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状，最后用已知边长的坐标 纸上的油膜形状来计算油膜的总面积，故正确的操作顺序为④①②⑤③;子直径V 1X 1o _ 6m S 300 X 50 X 0.13 m 2 答案：（1）—10 (2)5 X 10 2. （2020 •北京东城区模拟）某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径的大小”实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每 104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器 抽得上述溶液2 mL ，现缓慢地滴出1 mL 溶液，共有液滴数为50滴.把1滴该溶液 滴入盛水的浅盘上，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图），坐标中小正方形方格的边长为20 mm.试问:1 这种估测方法是将每个分子视为 _________ 模型，让油酸尽可能地在水面上散 开，则形成的油膜可视为 ________ 由膜，这层油膜的厚度可视为油分子的 ________ .2 上图中油酸膜面积为 _________ mm 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积 （2） 一滴油酸酒精溶液的体积为1 cm 3 300X 50=SD 其中 S = 0.13 m —105X 10 m.是 _______ L ；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 __________ m (最后一空保留 1位有效数字)解析：(1)这种估测方法是将每个分子视为球体模型， 让油酸尽可能地在水面上 散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径.(2)油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一个算， 小于一半的舍去，图中共有56个方格，故油膜面积为S = 56X 20 mM 20 m 叶22 400 2 1_ 36 _ 8 mg 每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是V = 50X 10 X 104 L = 1.2 X 10 L ， _ 8 一3 V 1.2 X 10 X 10 油酸分子 的直径 d = 22 400 X 10 _6 答案：⑴ 球体 单分子 直径 (2)22 4001.2 X 10一8 5X 10_10『规律总结」解决油膜法估测分子大小问题的思路(1)理解分子模型，也就是理解油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径.⑵明确溶质和溶剂的关系，正确求出纯油酸的体积V. (3) 准确“数”出油膜的面积S.(4) 利用d = S 求得分子直径.课堂小结一一名师微点拨本节课知识点较多，要求不高，但也是高考命题热点，特别是微观量的估算，分子 力做功与分子势能，故复习中抓住以下几点：1.“两量、一桥梁” _10m^ 5X 10m.2把分子看作小立方体，d =液.3. “两种图象”： 斥力卜、、-….一0 — J F 旬力课时规范训练（单独成册）1 .关于布朗运动，以下说法正确的是（） A. 布朗运动就是液体分子的扩散现象B. 布朗运动就是固体小颗粒中分子的无规则运动，它说明分子永不停息地做无 规则运动C.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子无规则 运动的反映D. 扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动解析：选C.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，而不是固体分子的 运动，但它是液体分子无规则热运动的反映， B 项错误、C 项正确；扩散现象是一种 物质的分子进入另一种物质的过程，不是布朗运动， A 项错误；能做布朗运动的颗粒非常小，用肉眼看不到，空中飞舞的尘埃颗粒要大得多，所以不是布朗运动，D 项错误.2.物体由大量分子组成，下列说法正确的是（ ）2.“两种模型” 1把分子看作球形, 3d =A. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B•分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C. 物体的内能跟物体的温度和体积有关D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能解析：选C.分子运动的剧烈程度是针对大量分子的统计规律而言，并不能说明每一个分子的运动情况，故A选项错误；根据分子间的引力大小与分子间的距离之间的关系（分子间的引力大小随分子间的距离的减小而增大）可知，B选项错误；从宏观角度看，物体的内能与物体的温度和体积有关，故C选项正确；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故D选项错误.3. （多选）以下关于分子动理论的说法中正确的是（）A. 物质是由大量分子组成的B. - 2C时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动C. 随分子间距离的增大，分子势能可能先减小后增大D. 分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小解析：选ACD物质是由大量分子组成的，A正确；分子是永不停息地做无规则运动的，B错误；在分子间距离增大时，如果先是分子力做正功，后是分子力做负功，则分子势能是先减小后增大的，C正确；分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力变化得快，D正确.4. （多选）如图所示为两分子系统的势能曰与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是（）A. 当r大于r i时，分子间的作用力表现为引力B. 当r小于r i时，分子间的作用力表现为斥力C. 当r等于「2时，分子间的作用力为零D. 在r由r i变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析：选BC.分子间距等于r o时分子势能最小，即r o =「2.当r小于r i时分子力表现为斥力；当r大于r i小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错误，B C正确；在分子间距离r由r i变到r2的过程中，分子斥力做正功，分子势能减小，D 错误.5. （多选）1 g 100 C 的水和1 g 100 C 的水蒸气相比较，下列说法正确的是 （ ）A. 分子的平均动能和分子的总动能都相同B. 分子的平均动能相同，分子的总动能不同C. 内能相同D. 1 g 100 C 的水的内能小于1 g 100 C 的水蒸气的内能解析：选AD.温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为 1 g 水和1 g 水蒸 气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同， A 正确、B 错误；当100 C 的水变 成100 °C 的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功、分子势能增加，该过程吸 收热量，所以1 g 100 C 的水的内能小于1 g 100 C 的水蒸气的内能，C 错误、D 正确.6. 假如全世界60亿人同时数1 g 水的分子个数，每人每小时可以数 5 000 个, 不间断地数，则完成任务所需时间最接近（阿伏加德罗常数2取6X 1023 mo 「1）（ ）A. 10年B. 1千年C. 10万年D. 1千万年1解析：选C.1 g 水的分子个数 N =T ^X N A ~3X 1022个，则完成任务需 t =223X 10A 乙分子从a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B. 乙分子由a 到c 做加速运动，到达c 时速度最大C. 乙分子由a 到b 的过程中，两分子间的分子势能一直增加D. 乙分子由b 到d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加解析：选B.乙分子由a 运动到c 的过程中，分子力F<0,表示分子力表现为引 力，即乙分子在引力作用下做加速运动，该过程中分子力始终做正功，分子动能增 大，分子年"114 155年，约为10万年，C 正确.势能减小；由c到d的过程中，F>0表示分子力表现为斥力，即乙分子在斥力作用下做减速运动，该过程中分子力始终做负功，分子动能减小，分子势能增大．综上，只有 B 正确．8．分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论．以下现象，能用分子动理论进行解释的是( )A. 雾霾的形成B. 沙尘暴的形成C. 汽车驶过，公路上扬起灰尘D. 铁丝不易被拉断解析：选D.雾霾是由小颗粒组成的，每个小颗粒都是由大量分子组成，故雾霾的形成无法用分子动理论解释，选项A错误；沙尘暴属于宏观物体的运动，故沙尘暴的形成无法用分子动理论解释，选项B错误；汽车扬起的灰尘是固体小颗粒，它的运动是气流作用的结果，不能用分子动理论来解释，选项C错误；铁丝不易被拉断是因为铁丝分子间有引力，选项D正确.9 下列叙述正确的是( )A 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数B 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积C 悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动就越明显D 当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小解析：选A.水的摩尔质量除以水分子的质量就等于阿伏加德罗常数，选项A正确；气体分子间的距离很大，气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数得到的不是气体分子的体积，选项B错误；布朗运动与固体颗粒大小有关，颗粒越大，布朗运动越不明显，选项C错误；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项D 错误10. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴•现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S亦，则：（1）估算油酸分子的直径大小是________ c m.⑵用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的.A.摩尔质量B.摩尔体积C.质量D.体积a i解析：（1）油酸酒精溶液的浓度为b，一滴油酸酒精溶液的体积为-mL，一滴油a a酸酒精溶液含纯油酸厂mL，则油酸分子的直径大小为d= cm.bn bSn⑵设一个油酸分子体积为V,则V= 4 n d3，由2=号可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油酸的摩尔体积.a答案：⑴bSn⑵B11. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V= 1.0 x 103 cm3.已知水的密度p= 1.0 x 103 kg/m3、摩尔质量M 1.8 x 10 2kg/mol，阿伏加德罗常数Nk= 6.0 x 1023 mo「.试求：（结果均保留一位有效数字）（1）该液化水中含有水分子的总数N;（2）一个水分子的直径d.解析：（1）水的摩尔体积为M 1.8 x 10一23 5 3V m= = 丁m /mol = 1.8 x 10 m /molp 1.0 xi o水分子总数为- VN A 1.0 X 103X 10_6X 6.0 X 1023 N= = ^5~V m 1.8 X 10 5V n 13(2) 建立水分子的球体模型，有 NT6 nd 3，可得水分子直径:答案：4X 1018m 第2节固体、液体和气体主干回顾夯基固源单晶体 多晶体 非晶体 外形 规则 不规则 不规则 熔点确定确定不确定—523m = 4X 10 —10m. 答案：（1）3 X 1025 个 ⑵4 Xl O—10m12. 地球是太阳系从内到外的第三颗行星.已知地球半径约为6.4 X 106 m ,空气的摩尔质量约为29X 10—3 kg/mol ，—个标准大气压约为1.0 X 105 Pa.利用以上数 据估算出地球表面大气在标准状况下的体积为多少？ (g 取9.8 m/s * 1 2,计算结果保留位有效数字)解析：大气压强是由大气重力产生的，大气压强mg mgP二 S 二 4nR 2代入数据可得地球表面大气质量 m^ 5.2 X 1018 kg 标准状况下1 mol 气体的体积为V = 22.4 X 10 —3吊故标准状况下地球表面大气的体积为5.2 X 101829X 103 X 22.4 X 10—3m ~4X 1018m.个"3X 1025 个.6X 1.8 X 10 3.14 X 6.0 X 10二、液体1液体的表面张力(1) 作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.(2) 方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂 _(3) 大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小; 液体的密度越大，表面张力越大.2 •液晶的物理性质(1) 具有液体的流动性(2) 具有晶体的光学各向异性(3) 在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的三、饱和汽湿度1 •饱和汽与未饱和汽(1) 饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽.(2) 未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽.2. 饱和汽压(1) 定义：饱和汽所具有的压强.(2) 特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关.3•湿度(1) 绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强.(2) 相对湿度：空气的绝对湿度与同一温度下水的饱和汽压之比.(3) 相对湿度公式。

1。

电源和电流学习目标：1.[物理观念]知道电流的形成条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。

2.[科学思维]理解电流的定义和定义式I＝错误!，并会分析相关的问题。

3。

［科学探究］能分析数据，得到几种不同的电流的微观表达式。

4.［科学态度与责任]能做到实事求是，对导体中三种速度进行比较。

阅读本节教材，回答第53页“问题”并梳理必要知识点。

教材P53问题提示：手电筒中的小灯泡有电源持续供电。

一、电源1．定义：能够把电子从正极搬运到负极的装置.2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。

（2)使电路中的电流能够持续存在。

二、恒定电流1．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由电荷定向加速运动,但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞,碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平均速率不随时间变化。

3．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流.4．电流（1）物理意义：表示电流强弱程度的物理量.（2)公式：I＝错误!。

(3)单位:在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安,符号是A。

常用的电流单位还有毫安（mA）和微安(μA)。

1 mA＝10－3A,1 μA＝10－6 A。

(4)方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)恒定电场与静电场基本性质相同，两者没有区别。

(×)(2)电源的作用就是将其他形式的能转化为电能.（√)（3）电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多. (√)(4)导体中的电流，实际是正电荷的定向移动形成的. (×)2．满足下面哪一个条件,就能产生持续电流（)A．有自由电子B．导体两端有电压C．任何物体两端有电压D．导体两端有恒定电压D [产生持续电流的条件是：物体内有大量自由电荷；两端有恒定电压。

故A、B、C错,D对。

]3．下列说法正确的是( )A．导体中电荷运动就形成了电流B．在国际单位制中,电流的单位是AC．电流有方向,它是一个矢量D．任何物体,只要其两端的电势差不为零，就有电流存在B ［自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故选项A错误；在国际单位制中，电流的单位是A，故选项B正确；形成电流的条件是导体两端有电势差,且必须是导体,故选项D错误；电流有方向，但它是标量，故选项C错误。

实验十二 传感器的简单使用一、实验目的1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件． 2．了解传感器在技术上的简单应用． 二、实验原理1．传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)．2．工作过程如图三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、电压表、电流表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．四、实验过程1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)实验步骤①按图示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理．②将热水和冷水分n 次注入烧杯中，记录每一次温度值和两电表读数． ③利用R ＝UI计算出每一次热敏电阻的阻值．(2)数据处理①根据记录数据，把测量到的温度值和电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性．③根据R －t 图线，得出结论(热敏电阻的阻值随温度的升高而减小)． 2．研究光敏电阻的光敏特性(1)实验步骤①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，并将多用电表置于“×100”挡．②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据．③打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．④用手掌(或黑纸)遮光，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．(2)数据处理：把记录的结果填入表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。

结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大．五、注意事项1．在做热敏电阻实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温、电压和电流值．2．光敏电阻实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度．3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．对热敏电阻的特性和应用的考查【典题例析】(2018·高考全国卷Ⅰ)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性．所用器材有：置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻R T，其标称值(25 ℃时的阻值)为900.0 Ω；电源E(6 V，内阻可忽略)；电压表V(量程150 m V)；定值电阻R0(阻值20.0 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)；电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.图(a)实验时，先按图(a)连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃.将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下此时R2的读数．逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2－t数据见下表．回答下列问题：(1)在闭合S1前，图(a)中R1的滑片应移动到________(填“a”或“b”)端；(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线；图(b)图(c)(3)由图(b)可得到R T在25～80 ℃范围内的温度特性．当t＝44.0 ℃时，可得R T＝________Ω；(4)将R T握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为________Ω，则手心温度为________℃.[解析](1)题图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的阻值最大，使电路中电流最小，即题图(a)中R1的滑片应移到b端．(2)将t＝60 ℃和t＝70 ℃对应的两组数据画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2－t 曲线．(3)根据题述实验过程可知，测量的R2的数据等于对应的热敏电阻R T的阻值．由画出的R2－t曲线可知，当t＝44.0 ℃时，对应的R T＝450 Ω.(4)由画出的R2－t曲线可知，当R T＝620.0 Ω时，手心温度t＝33.0 ℃.[答案](1)b(2)如图(3)450(4)620.033.01.某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻R t(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为R t＝a＋kt，a＞0，k＞0)．设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作．(1)按电路图连接好实验器材．(2)将滑动变阻器滑片P滑到________(选填“a”或“b”)端，单刀双掷开关S掷于________(选填“c”或“d”)端，调节滑片P使电流表________，并在以后的操作中保持滑片位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路．(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S 置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关．请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I＝________________(用题目中给定的符号)．(4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。

姓名，年级：时间：第十一单元交变电流传感器课时1 交变电流的产生和描述见《自学听讲》P1981.交变电流及其产生和图象(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：如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流。

其中按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，如图甲所示。

2.正弦式交变电流的描述(1）周期和频率①周期(T）:交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周）所需的时间，单位是秒(s)，公式T=2πω。

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=1T.（2）正弦式交变电流的函数表达式（线圈在中性面位置开始计时）①电动势e随时间变化的规律:e=E m sin ωt。

其中ω等于线圈转动的角速度，E m=nBSω。

②负载两端的电压u随时间变化的规律:u=U m sin ωt。

③电流i随时间变化的规律：i=I m sin ωt。

1.(2019太原尖草坪区第一中学考试)在如图所示的四种情况中,矩形线圈绕OO'轴匀速转动。

不能．．产生交变电流的是（)。

A2.(2018浙江绍兴一中检测)(多选)关于中性面,下列说法正确的是（).A。

线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零B.线圈在转动中经中性面位置时,穿过线圈的磁通量为零,磁通量的变化率最大C。

线圈每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次D。

线圈每转动一周经过中性面一次，所以线圈每转动一周,感应电流的方向就改变一次AC3。

(2018长沙雅礼中学模拟）（多选）图甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，电流表为理想交流电表,线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则(）。

（3）交变电流的瞬时值、峰值、有效值①瞬时值:交变电流在某一时刻的值，是时间的函数.②峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值。