2023版新教材高考物理微專題小練習(xí)專題78實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！專題78實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路1．[2022·湖北省恩施市期中]某校高二物理興趣小組為探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，把沒有用導(dǎo)線相連的線圈套在同一閉合的鐵芯上，一個(gè)線圈連到學(xué)生電源的輸出端，另一個(gè)線圈連到小燈泡上，如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：(1)線圈應(yīng)連到學(xué)生電源的________(填“DC”或“AC”)輸出端；(2)某同學(xué)將與電源相連的線圈匝數(shù)增加，其余裝置不變繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，燈泡亮度將________(填“變亮”或“變暗”)，這說明燈泡兩端的電壓________(填“變大”或“變小”)；(3)在某次實(shí)驗(yàn)中，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為120匝和60匝，學(xué)生電源輸出電壓為8.2V，考慮到實(shí)際使用的變壓器不是理想變壓器，則用多用電表測(cè)得燈泡兩端的電壓________(填“大于”“等于”或“小于”)4.1V.2．某同學(xué)用熱敏電阻制作高溫報(bào)警器．實(shí)驗(yàn)器材如下，熱敏電阻Rx、電磁繼電器、蜂鳴器、小燈泡(額定電壓2.5V)、保護(hù)電阻r(阻值5Ω)、變阻箱R(0～9999.9Ω)、電池組兩組(內(nèi)阻不計(jì))、多用電表(有溫度擋)、鐵架臺(tái)、燒杯、開關(guān)及導(dǎo)線若干．(1)如圖(a)所示是該熱敏電阻的R-t曲線，由圖像可以得到熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而________(選填“減小”“不變”或“增大”).(2)如圖(b)是某同學(xué)設(shè)計(jì)的高溫報(bào)警器電路圖，左邊部分是控制電路，右邊部分是報(bào)警裝置，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)控制電路不工作，合上開關(guān)S，用多用電表排查電路故障，則應(yīng)將如圖(c)所示的選擇開關(guān)旋至________(選填“A”“B”“C”或“D”)，若只有繼電器線圈斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入繼電器線圈兩端時(shí)多用電表的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)，接入熱敏電阻兩端時(shí)多用電表的指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).(3)根據(jù)電磁繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)，當(dāng)熱敏電阻Rt達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電磁繼電器應(yīng)自動(dòng)吸合，報(bào)警裝置報(bào)警．已知控制電路電池組電動(dòng)勢(shì)為6V，實(shí)測(cè)電磁繼電器正常吸合時(shí)的電流為37.6mA～40.2mA，繼電器內(nèi)阻為61.0Ω，如果設(shè)置報(bào)警溫度為55℃，至少應(yīng)將變阻箱的電阻R調(diào)節(jié)到________Ω.想要讓熱敏電阻在高溫報(bào)警中更加“敏感”(即溫度不是太高就報(bào)警)，需要________(選填“增大”“減小”或“不變”)變阻箱的電阻．3．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)制作一簡(jiǎn)易溫控開關(guān)，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示，當(dāng)繼電器電流超過10mA時(shí)，銜鐵吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控．繼電器的電阻約為20Ω，熱敏電阻與溫度t的關(guān)系如下表所示．t/℃30.040.050.060.070.080.0R/Ω199.5145.4108.181.862.949.7(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源E1(3V，內(nèi)阻不計(jì))電源E2(6V，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω，內(nèi)阻不計(jì))熱敏電阻Rt電阻箱(0～999.9Ω)開關(guān)S，導(dǎo)線若干為使該裝置實(shí)驗(yàn)對(duì)30～80℃之間任意溫度的控制，電源應(yīng)選________(選填“E1”或“E2”)；滑動(dòng)變阻器選________(選填“R1”或“R2”).(2)欲使熱敏電阻為40℃時(shí)銜鐵吸合，下列操作步驟正確的順序是________．①將熱敏電阻接入電路②觀察到繼電器的銜鐵被吸合③斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除④合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值⑤斷開開關(guān)，用變阻箱替換熱敏電阻，將變阻箱電阻調(diào)至145.4ΩA．⑤④②③①B．③⑤④②①C．①④⑤②③D．④⑤②③①專題78實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路1．(1)AC(2)變暗變小(3)小于解析：(1)變壓器的工作基礎(chǔ)是線圈之間的互感作用，所以原線圈需要接入交流(AC)輸出端從而實(shí)現(xiàn)變壓．(2)副線圈兩端電壓為U2＝eq\f(n2,n1)U1，將與電源相連的線圈匝數(shù)n1增加，其余裝置不變，則U2減小，燈泡亮度將變暗，說明燈泡兩端的電壓變?。?3)考慮到實(shí)際使用的變壓器不是理想變壓器，即存在功率損失，則原、副線圈兩端電壓之比小于匝數(shù)比，所以用萬用電表測(cè)得燈泡兩端的電壓小于4.1V.2．(1)減小(2)C偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)(3)66.6減小解析：(1)由圖像可以得到熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減??；(2)合上開關(guān)S，應(yīng)用多用電表的直流電壓擋去排查電路故障，故應(yīng)將選擇開關(guān)旋至C；若只有繼電器線圈斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入繼電器線圈兩端時(shí)，多用電表電壓接近電源電動(dòng)勢(shì)，多用電表的指針偏轉(zhuǎn)；若只有繼電器線圈斷路，表筆接入熱敏電阻兩端時(shí)，由于繼電器線圈斷路，回路中沒有電流，熱敏電阻兩端電壓為零，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)．(3)如果設(shè)置報(bào)警溫度為55℃，由圖像可知該溫度對(duì)應(yīng)的熱敏電阻阻值為Rt＝32Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I＝eq\f(E,R1＋R繼＋R)，可得至少應(yīng)將變阻箱的電阻R調(diào)節(jié)到R＝eq\f(E,I)－Rt－R繼＝(eq\f(6,37.6×10－3)－32－61)Ω≈66.6Ω.想要讓熱敏電阻在高溫報(bào)警中更加“敏感”(即溫度不是太高就報(bào)警)，說明報(bào)警時(shí)熱敏電阻的阻值比原來大，故為了使電流達(dá)到電磁繼電器正常吸合時(shí)的電流，需要減小變阻箱的電阻．3．(1)E1R2(2)A解析：(1)為使該裝置實(shí)驗(yàn)對(duì)30～80℃之間任意溫度的控制，滑動(dòng)變阻器的最大阻值必定大于熱敏電阻的電阻變化，故R＞150Ω，那么，滑動(dòng)變阻器選用R2；又有繼電器電阻r＝20Ω，電路中的電流I＝eq\f(E,r＋Rt＋R)，要使電路能實(shí)現(xiàn)任意溫度的控制，那么，當(dāng)熱敏電阻最大時(shí)，100mA＜I≤eq\f(E,r＋