第7讲 电磁感应与交变电流实验 实验题专项强化练习 - 2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦电磁感应与交变电流实验，通过双专题设计构建"原理探究-误差分析-创新应用"的科学探究体系，强化物理观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究感应电流方向|3题含3图|现象分析/方向判断/误差处理|从楞次定律实验操作到磁通量变化率定量研究，构建"操作-现象-规律"的认知链条| |变压器电压与匝数关系|3题含5图|器材选择/数据处理/误差归因|围绕理想变压器模型，通过变量控制法探究电压匝数比，渗透能量观念与科学论证|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 实验题专项强化练习 第7讲 电磁感应与交变电流实验 板块 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 小专题1　探究影响感应电流方向的因素 1．BC 【详解】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误； B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确； C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。 故选BC。 2．(1)C (2)A (3) 逆时针 向右 【详解】（1）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，说明当穿过线圈B的磁通量增加时指针向右偏转，则 A．开关闭合后将A线圈的铁芯迅速拔出时，磁通量减小，则指针向左偏转，选项A错误； B．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动时，电阻变大，线圈A中电流减小，则穿过B的磁通量减小，则指针向左偏转，选项B错误； C．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电阻变小，线圈A中电流变大，则穿过B的磁通量变大，则指针向右偏转，选项C正确； D．开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出时，磁通量减小，则指针向左偏转，选项D错误； 故选C。 （2）条形磁铁向上移动一小段距离，穿过螺线管的磁感线向下减少，根据楞次定律可知，螺线管中的感应电流由下到上，则红光二极管导通，黄光二极管截止，则红灯短暂发光、黄灯不发光。 故选A。 （3）[1][2]当光照增强时，R电阻减小，则回路电流变大，穿过金属环A的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针，根据 “来拒去留”可知，金属环A将向向右运动。 3．(1)向左 (2) 5.664/5.665/5.666/5.667 在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比 (3)加倍 【详解】（1）导体棒ab向右匀速运动的过程中，根据右手定则可知，感应电流由电流计的负接线柱流入，结合题中条件可知，电流计的指针将向左偏转。 （2）[1]螺旋测微器的精度为0.01mm，转动刻度估读到0.1格，挡光片的宽度 （5.664~5.667） [2]在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，即穿过线圈的磁通量的变化量相同，这种情况下与成正比，横坐标应该是； [3]根据绘制的图像是一条直线，可以得出的结论是：在误差允许的范围内感应电动势与磁通量的变化率成正比。 （3）匝数n加倍后，产生的感应电动势加倍，图象纵坐标加倍横坐标不变，所以新图象的斜率加倍。 小专题2 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．(1)BC (2)C (3)A (4)B (5)c 【详解】（1）AB．变压器是电磁感应的应用，需要交流电源产生变化的磁通量，故A错误B正确； CD．副线圈电压用多用电表的交流电压档测量，不能用直流电压表，故C正确D错误。 故选BC 。 （2）A．为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误； B．为了保护电表，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，故B错误； C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确。 故选C 。 （3）ABC．变压器的铁芯如果是整块导体，内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，其目的是增大电阻，从而减小涡流，减小发热量，提高变压器的效率，故A正确BC错误。故选A。 （4）A．原线圈的匝数多，因此电压大电流小，由可知原线圈导线应该选用细的，故A错误； B．根据测得副线圈的电压偏高，可能是因为学生电源实际输出电压大于标注的，故B正确； C．如果原线圈实际匝数与标注的“800”不符，大于800，则测得副线圈的电压应偏低，而不是偏高，故C错误。 故选 B。 （5）操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，则不能视作理想变压器，有即 故图丙斜率，故选图线。 2．(1)AC (2)7.4 (3) 副 BC 【详解】（1）A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，A正确； B．不能使用直流电源，因为直流电源变压器不工作，B错误； C．降压变压器副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈导线最好比原线圈导线粗一些，C正确。 故选AC。 （2）根据图丁，量程是10V，所以电压表的读数是7.4V； （3）[1]根据实验数据得 ，N1是副线圈，原、副线圈电压比与匝数比不严格相等的原因是有铜损或者铁损； [2] A．原、副线圈的电压的频率一定相等，A错误； B．变压器线圈中有电流通过时会发热，有铜损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，B正确； C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，有铁损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，C正确； D．由于漏磁，则穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量， D错误。 故选BC。 3． 280 110 大于 AC 【详解】（1）[1]根据理想变压器变压规律得 ， 解得 ， （2）[2]初级线圈所接交流电压的有效值 根据理想变压器变压规律得 解得 （3）[3]由于变压器工作时有能量损失，导致副线圈电压实际值比理论值小，故实验中测得的原、副线圈的电压比大于原、副线圈的匝数比； （4）[4] A．变压器的铁芯漏磁，会造成副线圈电压实际值比理论值小，故A正确； B．原线圈所加电压小，不会造成副线圈电压实际值比理论值小，故B错误； C．变压器的铁芯产生涡流，会造成副线圈电压实际值比理论值小，故C正确。 故选AC。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 实验题专项强化练习 第7讲 电磁感应与交变电流实验 板块 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 小专题1　探究影响感应电流方向的因素 1．用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是__________（填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 2．甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行的实验。 (1)如图1所示，甲同学“探究感应电流方向”的实验，将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则下列甲同学操作中同样能使指针向右偏转的有________（填字母）。 A．开关闭合后将A线圈的铁芯迅速拔出 B．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动 C．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动 D．开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出 (2)如图2所示，乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向上移动一小段距离，出现的现象是________（填字母）。 A．红灯短暂发光、黄灯不发光 B．红灯、黄灯均不发光 C．红灯不发光、黄灯短暂发光 D．两灯交替短暂发光 (3)如图3所示，丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将向________（选填“向左”或“向右”或“不”）运动 3．某同学正在探究影响感应电流方向的因素，已知当电流从灵敏电流计的正接线柱流入时，灵敏电流计的指针向右偏转。 (1)如图甲所示，导体棒ab向右匀速平移的过程中，电流计的指针将___________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转。 (2)该同学研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系时采用了如图乙所示的实验装置，该同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度示数如图丙所示，则挡光片的宽度_______mm；实验中让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间和内的感应电动势的平均值E，改变小车速度进行多次实验，得到多组数据，为了更直观地体现E和的关系，若以E为纵坐标，则横坐标应为___________；误差范围内绘制的图像为一条过原点的直线，则得出的结论是___________。 (3)其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________（填“减半”“不变”或“加倍”）。 小专题2 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．某学校高二（9）班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)除变压器外，下列器材中还需要的是 （填仪器前的字母）； A．干电池 B．低压交流电源 C．多用电表 D．直流电压表 (2)关于实验操作，下列说法正确的是 。 A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．测量副线圈电压时，先用中间挡位的量程试测，大致确定后再选用适当的挡位 C．研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数 (3)变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是 。 A．减小涡流，提高变压器的效率 B．增大涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 (4)一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”挡位，测得副线圈的电压为3.2V。则下列分析正确的是 。 A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C．原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800 (5)如图乙所示，若操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1=4V，匝数为n1=200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线_________（选填“a”“b”或“c”）。 2．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。 (1)下列说法正确的是_____。 A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V C．降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些 (2)在某次实验中，其中一个多用电表读数如图丁所示，此电压表读数为_____V。 (3)同学们在实验过程中，记录如下表所示四组实验数据。 第一组 第二组 第三组 第四组 N1/匝 100 100 100 200 N2/匝 200 400 400 400 U1/V 1.85 0.91 1.81 3.65 U2/V 4.00 4.00 8.00 8.00 ①分析表中数据可知，N1应是_____（选填“原”或“副”）线圈的匝数。 ②进一步分析数据可发现：原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，对该现象分析，下列观点正确的是_____。 A．原、副线圈的电压的频率不相等 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量 3．功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系（环牛效率极高，可看成理想变压器）。    （1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数、的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕n＝70匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上，若理想交流电压表1的示数为3.0V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则次级线圈的匝数______； （2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为______V； （3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。 （4）导致实验误差的原因可能是______。 A．变压器的铁芯漏磁    B．原线圈所加电压小    C．变压器的铁芯产生涡流 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $