第3章 专题提升课10 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（人教版·新教材）

分层训练 能力提升 1 1．工厂检验电动机的质量时，要用到1千多伏电压可调的高压电。利用一个自耦变压器和一个升压变压器可满足这个要求。一自耦变压器部分示意图如图所示，已知该自耦变压器可视为理想变压器，线圈总匝数为1 250匝，其中原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上，则输出端AB可以得到的最高电压有效值是(　　) A．193.6 V　　　　　 　 B．1 936 V C．250 V D．2 500 V C　 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 分层训练 能力提升 2．一台家用台灯的亮度调节原理图如图所示，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表A、电压表V分别为理想交流电流表和理想交流电压表。若将调压端的滑动触头P向下移动，则(　　) A．电压表V的示数变小 B．变压器的输出功率变大 C．电压表V、电流表A测得的是瞬时值 D．电流表A的示数变大 A　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 副线圈两端的电压减小，灯的功率减小，故变压器的输出功率变小，故B错误； 电压表V、电流表A测得的是有效值，故C错误； 变压器的输出功率变小，可知变压器的输入功率变小，可知原线圈电流减小，故电流表A的示数变小，故D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 B　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4．(2026·天津和平区期中)如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，电表均为理想电表，开关S处于断开状态，下列说法正确的是(　　)   A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大 B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表 V示数变小 C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表 A1示数变大 D．若滑动触头P不动，闭合开关S，则电流表 A1示数变大、 A2示数变小 D　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：理想变压器输入电压U1不变，匝数不变，输出电压U2也不变，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，滑动变阻器与R2并联部分的电阻R并增大，R1与R并串联分压，则并联电路分到的电压值增大，电压表V示数变大，同时R1分到的电压减小，R1消耗的功率变小， A、B错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 5．如图所示，自耦变压器的输入端与电压有效值不变的交流电源相连，图中R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，灯泡的电阻不随温度变化。以下做法可能使灯泡的亮度保持不变的是(　　) A．滑片P2不动，滑片P1向上移动 B．滑片P2向上移动，滑片P1不动 C．滑片P2向上移动的同时让滑片P1向下移动 D．滑片P2向下移动的同时让滑片P1向下移动 D　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 P2向上移动，U2降低，P1不动，灯泡两端的电压变小，灯泡变暗，故B错误； P1向下移动，R1的阻值变小，根据“串反并同”可知，灯泡两端的电压会变小，此时将P2向上移动，U2降低，则会使灯泡亮度更低，但此时若将P2向下移动，U2升高，有可能使得灯泡亮度不变，故C错误，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 BD　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：在滑片P向下端滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈电路的总电阻减小，由于匝数比不变，所以副线圈电压不变，副线圈电流变大，R1两端的电压变大，电压表 V2的示数变小，故A错误； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 7．(2026·黑龙江哈尔滨市期末)如图所示，理想变压器输入电压保持不变，电压表和电流表均为理想电表，副线圈两端接有滑动变阻器R以及定值电阻R1，下列说法正确的是(　　) A．若原、副线圈匝数比为5∶4，则通过原、 副线圈的交变电流频率比为4∶5 B．若滑动变阻器的滑动触头向上滑动，则电压表 V2的示数变小 C．若滑动变阻器的滑动触头向上滑动，则电压表 V1的示数变大 D．若滑动变阻器的滑动触头向上滑动，电流表 A和电压表 V2的示数变化大小分别为ΔI和ΔU2，则 ΔU2与ΔI比值变小 B　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 解析：变压器不改变交流电的频率，即通过原、副线圈的交变电流频率相等，A错误； 电压表 V1的示数由变压器的输入电压和匝数比决定，可知电压表 V1的示数不变，C错误； 若滑动变阻器的滑动触头向上滑动，R接入电路的阻值减小，变压器副线圈电阻减小，副线圈电流变大，则R1两端电压变大，R两端电压减小，则电压表 V2的示数变小，B正确； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 B　 8．某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器减少时，图中各电表的示数变化情况是(　　) A．A1增大，V2不变，V3增大 B．A1减小，V2不变，V3增大 C．A2减小，V2增大，V3增大 D．A2增大，V2不变，V3减小 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 9．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝4∶1，定值电阻R1＝6 Ω，R2＝1.5 Ω，在M、N两端接如图乙所示的正弦交流电，当开关S闭合后，下列说法正确的是(　　) A．M、N两端接的交变电压瞬时值表达式为u＝24sin (100πt) V B．R2两端的电压为3.6 V C．变压器的输入功率为15.36 W D．流过电阻R2电流的频率为100 Hz C　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 C　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 D　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 12．在酷暑时，大量的电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器工作电压，智能调节变压器原、副线圈匝数比的机器，现某用户工作情况如图所示，忽略变压器电阻。下列说法正确的是(　　) A．现入户电压U1＝150 V，若要稳压源输出电压U2＝225 V，则需调节n1∶n2＝3∶2 B．空调制冷启动时，热水器实际功率不变 C．空调制冷停止时，导线电阻耗能升高 D．在用电器正常工作时，若入户电压U1减小， 则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大 D　 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 空调启动时电流增大，导线电阻分压增加，导线电阻耗能升高，热水器电压降低，功率降低，反之，空调制冷停止时，导线电阻耗能降低，故B、C错误； 在用电器正常工作时，原、副线圈的功率都不变且相等，若入户电压U1减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 分层训练 能力提升 $