【正文】 D．輸電線上損失的功率為 ΔP＝ U2/r， U為輸電電壓， r為輸電線的電阻 返回 解析： 輸電線上輸送的電流為 I ＝PU＝3 106 kW500 kV＝ 6 000 A ，選項 A 錯誤；輸電線上由電阻造成的電壓損失為 U 損＝ IR 線 ＝ 6000 V ＝ 104 V ，選項 B 正確；若輸電電壓為 5 kV ，則輸電線上損失的功率不可能大于輸電總功率 3 106 kW ，選項 C 錯誤； Δ P ＝U2r中， U 應(yīng)當(dāng)為輸電線上損失的電壓，選項 D 錯誤。 答案： B 返回 22．把功率為 220 kW的電能用鋁導(dǎo)線 (ρ鋁 ＝ Ωmm2/m)輸送到 10 km外的地方，要使功率損失在輸 送功率的 10%以內(nèi)。 (1)如果采用 220 V的電壓輸電，導(dǎo)線的橫截面積至少 要多大？采用這樣的導(dǎo)線現(xiàn)實嗎？為什么？ (2)采用 110 kV的電壓輸電，導(dǎo)線的橫截面積多大？ (3)若用同種導(dǎo)線輸電，則用 110 kV和 220 V輸電損失 的功率之比是多少？ 返回 解析： (1) 用 220 V 的電壓輸電，輸電電流 I ＝PU＝220 103220 A ＝ 103 A ， 由 I2R ＝ 10 % P ， 得 R ＝220 103 10 %? 103?2 Ω ＝ 10－ 2 Ω ， 又 R ＝ ρLS， S ＝ρLR＝ 10 103 2 10－ 2 m m2≈ 104 m m2 采用這種導(dǎo)線是不現(xiàn)實的，一是浪費(fèi)材料，二是導(dǎo)線無法架設(shè)。 返回 (2) 若采用 1 10 kV 的電壓輸電，輸電電流 I ′ ＝PU ′＝220 1031 10 103 A ＝ 2 A ， R ′ ＝10% PI ′2 ＝220 103 4 Ω ＝ 103 Ω ， S ′ ＝ρLR ′＝ 10 103 2 103 mm2≈ mm2 (3) 由 P 損 ＝ I2R ，得P 損1P 損2＝I ′2I2 ＝22? 103?2 ＝4106 答案： (1) 10 4 mm 2 不現(xiàn)實，浪費(fèi)材料及導(dǎo)線無法架設(shè) (2) mm 2 (3)410 6 返回 題型特點(diǎn) 主要考查熱敏電阻和光敏電阻的特點(diǎn)及應(yīng)用、電容傳感器的理解及應(yīng)用、力傳感器、溫度傳感器、光傳感器的應(yīng)用。 解題方略 傳感器能夠按照一定的規(guī)律把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，光敏電阻和熱敏電阻是制作傳感器常用的元件，電容式傳感器可以根據(jù)電容的變化測得位移、壓力、深度等物理量，電子秤、電熨斗、電飯鍋、火災(zāi)報警器等是傳感器的典型應(yīng)用。 返回 [例證 7] (2022課標(biāo)全國卷 )用對溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻 RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的。某同學(xué)將 RT和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮?R R2連成圖 28虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻 RL的阻值隨 RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍。為了驗證這個設(shè)計，他采用伏安法測量在不同溫度下 RL的阻值，測量電路如圖 27所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大。 RL的測量結(jié)果如下表所示。 返回 圖 27 溫度 t℃ RL阻值 /Ω 返回 回答下列問題： (1)根據(jù)圖 27所示的電路，在如圖 28所示的實物圖上連線。 圖 28 返回 (2)為了檢驗 RL與 t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作 RL－ t關(guān)系圖線。 圖 29 返回 (3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖 30所示。電流表的讀數(shù)為 ________，電壓表的讀數(shù)為________，此時等效電阻 RL的阻值為 ________；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為 ________。 圖 30 返回 [ 解析 ] (1)(2) 略 (3) 讀出電壓 U ＝ V ， I ＝ 1 15 mA 。 RL＝UI＝ Ω ，再由 RL－ t 關(guān)系曲線找出 RL＝ Ω 對應(yīng)的溫度 t ＝ ℃ 左右，也可由表中數(shù)據(jù)來求出，具體方法是：由圖像可以看出 RL隨溫度均勻變化，當(dāng) RL＝ Ω 時溫度 t＝ 60 ℃ ＋10? － ? ( － ) ℃ ＝ ℃ 。 返回 [答案 ] (1)連線如圖所示 返回 (2)RL－ t關(guān)系曲線如圖所示 (3)115 mA V Ω ℃ (62～ 66℃ ) 返回 [針對訓(xùn)練 ] 23． (2022 江蘇高考 )美國科學(xué)家 Willard S. Boyle與 Gee E. Smith因電荷耦合器件 (CCD)的重要發(fā)明榮 獲 2022年度諾貝爾物理學(xué)獎。 CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變 成電學(xué)量的傳感器，下列器件可作為傳感器的有 ( ) A．發(fā)光二極管 B．熱敏電阻 C．霍爾元件 D．干電池 返回 解析： 傳感器的原理是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，例如熱敏電阻阻值隨溫度而變化，可將溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學(xué)量，霍爾元件可將磁感應(yīng)強(qiáng)度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量，而發(fā)光二極管以及干電池都不能將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，選 B、 C。 答案： BC 返回 24．當(dāng)前傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中， 下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采用傳感器說法 中，正確的是 ( ) A．電視機(jī)對無線遙控信號的接收主要是采用了光電 傳感器 B．電子體溫計中主要是采用了溫度傳感器 C．電腦所用的光電鼠標(biāo)主要是采用聲波傳感器 D．電子秤中主要是采用了力電傳感器 返回 解析： 電視機(jī)對無線遙控信號的接收采用了紅外線傳感器，電腦所用的光電鼠標(biāo)主要采用了光傳感器，所以 A、 C項錯誤。 答案： BD 返回 ，實現(xiàn) 了自動控制。 光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱 而變化，作為簡化模型，可以近 似認(rèn)為，照射光較強(qiáng) (如白天 )時 電阻幾乎為 0；照射光較弱 (如黑 天 )時電阻接近于無窮大。 利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實 現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉，黑天打開。電磁開關(guān)的內(nèi) 圖 31 返回 部結(jié)構(gòu)如圖 31所示。 2兩接線柱之間是勵磁線圈， 4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接。當(dāng)勵磁線圈中電流大于 50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離， 4斷開；電流小于 50 mA時， 4接通。勵磁線圈中允許通過 B的最大電流為 100 mA。 返回 (1)利用以下器材設(shè)計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖。 光敏電阻 R1，符號 燈泡 L，額定功率 40 W，額定電壓 36 V，符號 保護(hù)電阻 R2，符號 電磁開關(guān)，符號 蓄電池 E，電壓 36 V，內(nèi)阻很??；開關(guān) S，導(dǎo)線若干。 返回 (2)回答下列問題： ①如果勵磁線圈的電阻為 200 Ω，勵磁線圈允許加的最大電壓為 ________V，保護(hù)電阻 R2的阻值范圍是 ________。 ②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時，接線柱 4之間從斷開變?yōu)榻油?。為此，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明。 ____________________________________________ ______________________________________________________ ③任意舉出一個其他的電磁鐵應(yīng)用的例子。 答： ___________________________________________。 返回 [解析 ] (1)電路原理如圖所示。 (2)①由題意知，最大電流 Im＝ 100 mA，則 Um＝ ImR＝ 100 10－ 3 200 V ＝ 20 V 又 E＝ I(R2＋ R) 因 50 mA＜ I≤100 mA 代入數(shù)據(jù)解得 160 Ω≤R2520 Ω ②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)磁鐵吸合鐵片時， 4之間接通；不吸合時， 4之間斷開 返回 [答案 ] (1)電路原理圖見解析圖 (2)① 20 160 Ω～ 520 Ω ②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)磁鐵吸合鐵片時， 4之間接通；不吸合時， 4之間斷開 ③電磁起重機(jī)