第3章 第3节 分层训练能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修二同步课件（教科版·新教材）

分层训练 能力提升 1 基础对点练 题组1　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．某同学用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。 (1)下列操作正确的是________。 A．原线圈接学生电源直流电压，电表置于直流电压挡 B．原线圈接学生电源交流电压，电表置于交流电压挡 解析：变压器在交流条件下才能正常工作，A错误，B正确。 B 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 (2)如图甲所示，一变压器的副线圈匝数模糊不清，该同学为确定其匝数，原线圈选择“0”“8”(×100匝)接线柱，测得电源电压为10.0 V，副线圈电压为4.9 V，则此时接入的副线圈可能是________。 A．“0”“2”接线柱 B．“0”“4”接线柱 B 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 (3)如图乙所示，探究铁芯在变压器中的用途时，该同学先将上方的铁芯取出，再将铁芯缓慢向左水平推入，则观察到小灯泡亮度变化与铁芯作用分析正确的是________。 A．小灯泡变亮 B．小灯泡变暗 C．铁芯起到传送能量的作用 D．若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象更明显 AC 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 解析：变压器的铁芯的作用是导磁，尽量减少漏磁，其起到传递能量的作用，A、C正确，B错误； 铜不能被磁化，因此不能导磁，若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象不明显，D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 (4)你认为该实验的系统误差主要来源是____________________________ ______________________________________________________________________________(写出一条即可)。 解析：实际的变压器的线圈与铁芯都有一定的电阻，且存在漏磁，则实验的系统误差主要来源是线圈和铁芯有一定的电阻与存在漏磁。 答案：见解析 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 分层训练 能力提升 BD 题组2　变压器的工作原理和基本关系 2．(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法正确的是(　　) A．穿过原、副线圈每一匝的磁通量之比是10∶1 B．穿过原、副线圈每一匝的磁通量的变化率相等 C．原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1 D．正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为 1∶1 解析：理想变压器无漏磁，因而穿过两个线圈的磁通量相同，磁通量变化率相同，因而每匝线圈产生的感应电动势相等，电压与匝数成正比；理想变压器可以忽略热损耗，故输入功率等于输出功率，B、D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 BD 3．(多选)理想变压器原线圈为1 500匝，副线圈为500匝，原线圈接交流电源，副线圈接有电阻R。当变压器正常工作时，原、副线圈中(　　) A．电流频率之比为3∶1 B．电压之比为3∶1 C．电流之比为3∶1 D．功率之比为1∶1 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：变压器改变的是电压和电流，改变不了频率，频率之比是1∶1，故A错误； 由U1∶U2＝n1∶n2知原、副线圈中电压之比为3∶1，故B正确； 由理想变压器特点U1I1＝U2I2得出电流之比与匝数成反比，为1∶3，功率相等，故C错误，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 BC 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：由交流电的表达式可知，该交流电有效值为220 V，A错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：卤素灯上的额定电压12 V为其两端电压的有效值，A错误； 卤素灯是非线性元件，电阻随着电压的改变而改变，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 D 题组3　几种常见的变压器及应用 6．电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上，则电流互感器(　　) A.是一种降压变压器 B．能测量直流电路的电流 C．原、副线圈电流的频率不同 D．副线圈的电流小于原线圈的电流 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，不能改变交变电流的频率，电流互感器不能测量直流电路的电流，B、C错误； 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 A 7．电压互感器是一种测量电路中电压的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较多，并联在电路中，副线圈匝数较少，两端接在电压表上，则电压互感器(　　) A．是一种降压变压器 B．能测量直流电路中某一用电器两端的电压 C．原、副线圈中电流的频率不同 D．副线圈两端的电压高于原线圈两端的电压 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 电压互感器是利用电磁感应进行工作的，在交流电路中才能正常工作，B错误； 电压互感器能够改变原、副线圈中的电流和电压，但不能够改变其频率，C错误。 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 综合提升练 D 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 B 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 (1)从图示位置开始计时，求感应电动势瞬时值的表达式。(3分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 (2)求电流表的示数I1。(3分) 答案：2.5 A 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 (3)求发电机的输出功率P。(3分) 解析：发电机的输出功率P＝U1I1＝20×2.5 W＝50 W。 答案：50 W 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 分层训练 能力提升 10．(9分)(2026·天津东丽区期末)如图所示，交流发电机的线圈匝数N＝10匝，面积S＝0.02 m2，处于磁感应强度B＝ T的匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，角速度ω＝100 rad/s，通过理想变压器连接R＝32 Ω的电阻，变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2，电流表为理想电流表，发电机线圈电阻忽略不计。 $