第3章 章末综合提升-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步辅导与测试(人教版)

第三章 交变电流 (1)实验需要以下哪种电源 之比一般 (选填“大于”“小于”或“等 A.低压直流电源 B.高压直流电源 于”)原线圈与副线圈的匝数之比。 C.低压交流电源 D.高压交流电源 5.一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某 (2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈 同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。 匝数不变，改变副线圈匝数；再保证副线圈匝数 (1)为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还 不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副 需要选用低压 (选填“直流”或“交流”) 线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所 电源。 以，我们实际上测量的是电压的 (选填 (2)该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导 “有效”或“最大”)值。其中一次多用电表示数如 线C,然后将A线圈接电源。用电压表分别测出 图所示，此时电压表示数为 V。 线圈A、线圈B及线圈C两端的电压，记录在下 -V 面的表格中，则线圈A的匝数为 匝，线 2.5 圈B的匝数为 匝。 10 50 2 A线圈电压 B线圈电压 C线圈电压 8.0V 3.8V 0.2V (3)为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线 (3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成 圈C的匝数应该 (选填“多一些”或“少 (选填“正比”或“反比”)，实验中由于变 压器的铜损和铁损导致原线圈与副线圈的电压： 些”)更好。 章末综合提升 【知识网络构建】 闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 「磁通量最大 线圈平面与中性面重合 感应电动势为零 产生 特殊位置 电流方向改变 磁通量为零 线圈平面与中性面垂直， 感应电动势最大 表达式：e=Emsin wt(从线圈位于中性面开始计时)，其中Em=NBSw 变 最大值：Em=NBSw 有效值：根据电流的热效应定义，正弦交流电 流 E= Em,U-- 表征交变电流的物理量 √2 √2 生 电流 周期T与频率∫的关系：T=子或∫= 平均值：E= △Φ △i 原理：互感现象 U1_西 U2 n2 理想变压器 基本规律I1_n2 I2 n1 P人=P出 功率损失：P损=2R线 电能输送 电压损失：U损=IR线 高压输电原理 97 物理 选择性必修第二册 ◆核心素养提升心 一、含有变压器的动态电路问题的解题思路 针对训练 确定原线圈电压U 原线圈电压U为定值 : 1.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b 确定副线圈电压U2 由U=光U,知，若光为定值， 接在电压u=311sin(314)V的正弦交流电源 U,也为定值 上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图， 确定副线圈电流12 由=爱知，R增大时，诚小 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电 H 阻随着温度的升高而减小，电流表A2为值班室 确定输出功率P2 由P2=12U知，I2减小时P2减小 的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示 巧 确定输人功率P 由P=P知，P减小时P,也减小 加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一 定值电阻。当传感器R2所在处出现火灾时，以 确定原线圈电流山， 马知，P,减小时I也减小 由= 下说法正确的是 [典例1]如图所示，变 A ④ 压器为理想变压器，电 V) 流表A1的内阻不可 忽略，其余的均为理想的电流表和电压表。a、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R。为定 A.A1的示数变大，A2的示数变小 值电阻，R为滑动变阻器。将滑动变阻器的滑片 B.A1的示数变大，A2的示数变大 沿c→d的方向滑动时，则下列说法正确的是 C.V1的示数不变，V2的示数变大 ( ) D.V1的示数变大，V2的示数变小 A.电压表V1、V2示数不变，V3示数变小 2.如图所示，理想变压器原线圈接u=220√2 B.电压表V1、V2示数变小，V3示数变大 sin(314t)V的正弦式交流电源，副线圈电路中 C.电流表A1、A2的示数都变大 R。为定值电阻，R是滑动变阻器，所有电表均为 D.电流表A1的示数变小，电流表A2的示数 理想电表，其中电压表V2的示数为22V。下列 变大 说法正确的是 ( [听课记录] A.变压器原、副线圈的匝数比为10√2：1 B.副线圈中电流的频率为100Hz C.滑片P向下滑动的过程中，电压表V2的示数 不变，电流表A2的示数变大 D.滑片P向上滑动的过程中，R。消耗的功率减 小，变压器的输入功率增大 二、原线圈含有用电器问题的解题思路 :1.对于原线圈电路接用电器的问题，输入功率等于 输出功率，要注意电压与匝数成正比关系成立的 条件，此时=中U1指的是原线圈两端电 压，而不是电源电压 98 第三章 交变电流 2.常见图例 针对训练 : 3.（多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数 比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值 相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正 3.处理技巧 弦交流电源上，则 ) 首先计算出通过副线圈的电流，由电流比关系可 知原线圈的电流；其次根据欧姆定律可表示出与 R 原线圈串联电阻两端的电压；最后结合题意，列： 出原线圈两端电压的表达式，根据电压比关系求： 出副线圈两端的电压。 A.原、副线圈两端的电压之比为2：1 [典例2]如图所示，理 B.原、副线圈中的电流之比为2：1 想变压器原线圈a、b C.原线圈两端的电压为88V 间输入一稳定的正弦 b D.副线圈两端的电压为88V A 式交变电流，原线圈 4.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2： 接有理想交流电流表A,副线圈接有理想交流电 1,原线圈一侧接一输出电压恒为U1的正弦式交 压表V。当滑动变阻器的滑片向上滑动时，下列： 说法正确的是 ( 流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值相等。下列 A.电压表的示数不变 B.电压表的示数增大 说法正确的是 C.电流表的示数增大 D.电阻R2的功率减小： R R, [听课记录] U A.S断开时，图中电压U1:U2=2:1 B.S断开时，R1消耗的电功率等于R2的2倍 C.S闭合后，R1、R3、R4消耗的电功率相同 D.S闭合后，R1两端电压比S闭合前的更小 温馨提示 古人学问无遗力，少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。 请做章未徐合检测（三） 99U U-IR U 根据兰-儿可知，理想变压器原、副线图电压应与其匝」 1(R,十R)=,解得IFA(R,十R)十R,当滑动变阻 数成正比。实验中由于变压器的铜损和铁损导致副线圈的： 器的滑片向上滑动时，R接入电路的阻值减小，电流表的示 >。 电压U减小，所以导致>n 数I增大，变压器原线圈上的电压U,=U一IR,减小，根据 变压器原理，副线图上的电压也将减小，即电压表的示数减 答案(1)C(2)有效7.2(3)正比大于 小；电阻R。上消耗的功率P,=(kI)R。随电流I的增大将 5.解析 (1)需要选用低压交流电，安全且能产生交变的· 变大。故选C。 磁场。 [答案]C (2)根据变压器原理有”4=0 !针对训练 ne Ue UA =8.0×10=400(匝） 解得n=e=0.2} 3.AD[根据变压器电压变化规律得司：一： ==,A正确 1 同理有是号 根据支层器也流支化规件得号一受合B错送：说原线 圈两端的电压为J,则副线圈两端的电压为0.5U,,则副线 解得：8X10=190(®力 圈中的电流1，=05巴，根据电流关系得，原线图中的电流 R (3)根据-可知C的臣教越多，C的电压示教越大，测： L=0所以款+U=U=220V,解得U=176V,则 量越准确，故线图C的匝数应该多一些。 副线圈两端的电压为88V,C错误，D正确。] 答案(1)交流(2)400190(3)多一些 4.CL设R1、R,、Rg、R,的阻值为R。S断开时，设原线圈的 章未综合提升 电流为11，根据变压器知识可知12=211，而U1=11R十 核心素养提升 =9 2U,U,=·2R,可得U=91R,U,=41R,U=4 [典例1][解析]当滑动变阻器的滑片从c向d滑动的时： 候，滑动变阻器接入电路的电阻变小，副线圈的总电阻减： 小，假设副线圈的总电压不变，则副线圈的总电流即A,示 : 人鳞设：由P=R可知是行一子B格误：肉 =增大，由变压器的电流关系上=他可知原线图 数I,一R6 2,由并联电路分流可知1=1=号=1'，可得流垃 1 n R、R、R,三个电阻的电流相同，可知三个电阻消耗的电功 的总电流即A示数I1增大，则原线圈两端的电压即V示 数，一，一1R,减小又号-受可如到我图两黄的电 率相同，C正确：S闭合后，U1=1'R+2U,',U,'=1,.3S, 2 U. 压即V,示数U,减小，滑动变阻器两端的电压即V,示数 联立可知1，'=浪>1D错误。门 U,=U-12R。减小，故选C。 [答案]C 第四章电磁振荡与电磁波 针对训练 1 电磁振荡 1.A[当传感器R,所在处出现火警时，R。的电阻减小，导致 2电磁场与电磁波 副线圈电路的总电阻减小，则副线图的输出电流增大，根据必备知识·自主梳理 电流与匝数关系可知，原线图的输入电流增大，电流表A 一、1.周期性2.振荡电流3.(1)自感减少最大值电 测量的是原线圈的输入电流，则电流表A1示数变大；由于 场能磁场能(2)自感充电增多最多磁场能 电源的电压不变，则原线圈输入电压不变，匝数比不变，根 电场能(3)内能电磁波 据变压比可知，副线圈输出电压也不变，所以电压表V,的 1 示数不变，由于副线圈中电流增大，R,的两端电压变大，则· 二、1.时间2.次数3.2x√LC 2πC 电压表V,的示数变小，即R的两端电压变小，根据欧姆定三，，(1)感应电流(2)磁场(3)磁场2.磁场 律可知，电流表A,的示数变小，故A正确，B,CD错误。]四、1.电磁波2.垂直垂直3.光速5.(3)电磁场电磁 波感应电动势(4)电磁波 。输入电压的有效位为U=202V=220V,理想变即学即用 压思制我图的医数之比为号是罗=01A特让电器就电定半时华包对为幸时地为幸.电 n4可，=22 误；副线图中电流的频率等于原线图中电流的频率，∫= 中的电流最大，磁场能最大，A错误，B正确；电容器充电完 会一50H,B错误：滑片向下滑动的过程中，变阻器逢入电 毕时，带电荷量最大，电场能达到最大，C正确：回路中电流 值最小的时刻，磁场能最小，电场能最大，电容器带电荷量 路的电阻变小，输入电压及匝数比不变，输出电压不变，即： 最大，D正确。A符合题意。] 电压表V,的示数不变，根据欧姆定律可得副线图中的电流：3.A[C振荡电路中产生的振满电流的频幸∫= 1 :。变大，即电流表A的示数变大，C正确：滑片向 I:-R+Ro 2πc1 要想增大频率，应该减小电容C,或减小线图的自感系数L。 上滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，输入电压及· 匝数比不变，输出电压不变，R。消耗的功率P。= 根据C三知，增大电容器两极板的同距，电容减小，故 》R减小，箱出功率P一R干尺支小，所以输入功 U,2 A正确；升高电容器的充电电压，电容不变，故B错误；增加 R+Ro 线图的匝数、在线图中插入铁芯，自感系数增大，故C、D 率变小，D错误。门 错误。] [典例2][解析]设电流表的示数为I,理想变压器原、副：关键能力·合作探究 线图匝数之比为k,则根据变压器原理知副线图中的电流为要点1 kI,变压器副线图上的电压U2=kI(R。十R),变压器原线图：探究导入提示：线圈中的电流发生变化时，线圈中会产生自 上的电压U=U一IR,变压器原、副线图上的电压之比！感电动势，阻碍线图中电流的变化，电流逐渐增大，电容器 224