2021学年高中物理第三章交变电流3变压器课时练习含解析人教版选择性必修2.doc

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人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第3章交变电流 3 变压器

3 变压器课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.一输入电压为220 V、输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原来线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的电压为1 V。

按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360,由U1U3=n1n3得n1=n3U1U3=5×2201=1100,变压器烧坏前,同理n2=n1U2U1=1100×36220=180,故选项B正确。

2.某物理兴趣小组对变压器进行研究,实验电路图如图所示。

接在学生电源交流挡位上的理想变压器给两个完全相同的小灯泡L1、L2供电,导线可视为超导体,电压表和电流表均为理想电表,开关处于断开状态。

现闭合开关,其他条件不变的情况下,则( )A.小灯泡L1变暗B.小灯泡L1变亮C.电压表示数变大D.电流表示数变大U1不变,匝数比不变,根据U1U2=n1n2可知,变压器的输出电压U2不变,而电压表测量的就是U2,故电压表的示数不变,选项C错误。

开关闭合前后,灯泡L1的电压一直等于U2,故灯泡L1的电压不变,亮度不变,选项A、B错误。

S闭合后,副线圈的总电阻减小,而电压不变,则副线圈的电流I2变大,根据I1I2=n2n1可知原线圈的电流变大,即电流表示数变大,选项D正确。

3.如图所示,理想变压器原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,原线圈的两端a、b接正弦式交流电源,电压表V的示数为220 V,负载电阻R=44 Ω,电流表A1的示数为0.2 A。

下列判断正确的是( )A.原线圈和副线圈的匝数比为2∶1B.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1C.电流表A2的示数为0.1 AD.电流表A2的示数为0.4 AI1U1=I22R,可解得I2=1.0A,原线圈和副线圈的匝数比n1n2=I2I1=1.0A0.2A=51,故选项B正确,A、C、D错误。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：交变电流的描述(课后习题)【含答案及解析】

第三章交变电流交变电流的描述课后篇素养形成必备知识基础练1.下列提到的电压或电流,不是指有效值的是()A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V交流电压2.下列关于交变电流的说法正确的是()A.若交变电流的峰值为5 A,则它的最小值为-5 AB.用交流电流表测交变电流时,指针来回摆动C.我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50 Hz,故电流方向每秒改变100次D.正弦式交变电流i=20sin 10πt(A)的峰值为20 A,频率为100 Hz,不表示大小,A项错误;交流电流表测交变电流时,指针不会来回摆动,B项错误;我国工农业生产和生活用的交变电流周期为0.02 s,交变电流方向一个周期改变两次,所以每秒改变100次,C项正确;由ω=2πf得正弦式交变电流i=20sin(10πt) A的频率为5 Hz,D项错误。

3.(2020海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示图甲和图乙表示的两电流的有效值,则()A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶√2D.I1∶I2=√2∶1,大小不变,故图甲的电流有效值为I 1=I 0;图乙所示的电流为正弦式交变电流,其有效值为I 2=0√2,故I 1∶I 2=√2∶1,选项D 正确。

4.如图所示,两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流,电流的最大值相等,则两只电阻产生的热功率的比是( )A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.2∶1Q 正=(√2A)2RT ,则P 正=Q 正T =(√2A)2·R=12R (W)。

方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为Q 方=(1 A)2·RT ,则P 方=Q方T =(1 A)2·R=R (W)。

P 正P方=12,B 选项正确。

5.如图是一个正弦式交变电流的图像,下列说法正确的是( )A.周期是0.2 s,电流的峰值是10 AB.周期是0.15 s,电流的峰值是10 AC.频率是5 Hz,电流的有效值是10 AD.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 AT=0.2 s,I m =10 A,故频率f=1T =5 Hz,有效值I=m √2=5√2 A =7.07 A,故A 正确,B 、C 、D错误。

人教版高中物理选择性必修第2册第三章交变电流第3节变压器 (2)

22 Ω，灯泡以额定功率正常发光．则( D )
A．电压表示数为 62.2 V
B．电流表的示数为 2 A
C．通过保险丝的电流为 15 A
D．电阻 R 消耗的功率为 88 W
解析
已知交变电压瞬时值为 u＝220
2sin
100πt(V)，则原线圈电压的有效值为
U1＝2202
2V＝220
V，根据U1＝ U2
第3节变压器
刷提升
2．[浙江 A9 协作体 2021 高二下期中](多选)如图所示，导体棒 ab 两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线 c、d 相接．c、d 两个端点接在匝数比为 n1∶n2＝ 10∶1 的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接滑动变阻器 R0.匀强磁场的磁感应强度为 B，方向竖直向下，导体棒 ab 长为 L(电阻不计)，绕与 ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为 R 时，通过电流表的电流为 I，则( ABD)
感器，乙是电流互感器．若已知电压互感器匝数比为 100∶1，电流互感器匝数比为
1∶10，电压表示数为 220 V，电流表示数为 1 A，则输电线的输送功率为( D )
A．2.2×102 W
B．2.2×103 W
C．2.2×104 W
D．2.2×105 W
解析
根据变压器原理，回路电压 U1＝nn12U2＝100×220 V＝2.2×104 V，回路电流 I1＝nn43I2＝10×1 A＝10 A，输送功率 P＝I1U1＝2.2×105 W，故选 D.
物理选择性必修第二册RJ
03
第3节变压器
第3节变压器

2024_2025学年新教材高中物理第三章交变电流3变压器检测含解析新人教版选择性必修2

变压器(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.如图所示,可以将电压上升供应电灯的变压器是( )【解析】选C。

变压器只能对交变电流实现变压,不能对直流变压,故选项A、D错误;由于电压与变压器线圈匝数成正比,副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压,所以选项B错误,选项C正确。

2.关于志向变压器特点的下列说法中正确的是( )A.志向变压器能够使电压上升,同时电流变大B.原、副线圈具有相同的磁通量及变更率,产生的感应电动势也相同C.原、副线圈没有电阻,铁芯中不会产生涡流D.原线圈往往匝数少,绕线粗,电流大【解析】选C。

志向变压器原、副线圈功率相等,即U1I1=U2I2,不行能同时使电压上升,电流增大,A错;原、副线圈匝数不同,感应电动势不同,B错;志向变压器不考虑绕线铜损,铁芯的热损,当然要求线圈无电阻,铁芯不产生涡流,C对;原、副线圈中匝数少的一边,电流大,绕线粗,但不肯定作为原线圈运用,D错。

3.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原来线圈接到220 V沟通电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V,按志向变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360【解析】选B。

对新绕线圈的志向变压器,依据变压比公式得n1===1 100,变压器烧坏前,同理可得n2===180,故B正确。

4.一志向变压器的原、副线圈的匝数比为3∶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220 V的正弦沟通电源上,如图所示。

设副线圈回路中电阻两端的电压为U,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k,则( )A.U=66 V,k=B.U=22 V,k=C.U=66 V,k=D.U=22 V,k=【解析】选A。

高中物理(新人教版)选择性必修二课后习题：电能的输送(课后习题)【含答案及解析】

第三章交变电流电能的输送课后篇素养形成必备知识基础练1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率()A.和输电电压的二次方成正比B.和输送电流的二次方成反比C.和输送电线上损失的电压的二次方成正比D.和输送电流成正比ΔP=I线2R,电压损失ΔU=U-U'=I线R线,输电电流I线=PU,所以ΔP=I线2R线=ΔU 2R 线=(PU)2R线,可见在输送功率P一定、输电线电阻一定时,ΔP与I线2成正比,ΔP与ΔU2成正比,ΔP与U2成反比。

2.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为()A.U1B.U1-IRC.IRD.U2ΔU=U1-U2=IR,故B错误,C正确;U1为输出电压,U2为用户得到的电压,A、D 错误。

3.如图,利用理想变压器进行远距离输电,发电厂的输出电压恒定,输电线路的电阻不变,当用电高峰到来时()A.输电线上损耗的功率减小B.电压表V1的示数减小,电流表A1增大C.电压表V2的示数增大,电流表A2减小D.用户端功率与发电厂输出功率的比值减小,用户消耗的功率变大,则电流表A2读数变大,输电线上的电流变大,输电线上损耗的功率变大,选项A错误;电流表A1增大,因为发电厂的输出电压恒定,则升压变压器的次级电压不变,即电压表V1的示数不变,选项B错误;输电线上的电压损失变大,故降压变压器的初级电压减小,次级电压也减小,即电压表V2的示数减小,选项C错误;用户消耗的功率占发电厂输出功率的比例P-P损P =1-I2RU1I=1-ΔUU1,因为输电线上的电流增大,故电压损失增大,U1不变,所以用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值减小,故D正确。

故选D。

4.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些,这是因为此时()A.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大D.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电压,电阻小(因为用电器都是并联的),干路电流大,输电线上损失电压大,导致电灯两端电压减小,故比深夜时暗,故C正确。

新教材高中物理第3章变压器两端电路的动态分析课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)

新教材高中物理新人教版选择性必修第二册：专项2 变压器两端电路的动态分析1．如图，是某风力发电节能路灯的电路简化图．风速为v时，交流发电机的电动势表达式为e＝2v·sinωt，能感应风速大小的调节器(不消耗副线圈电路的电能)可以控制变压器副线圈的滑片P上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，下列说法正确的是( )A．风速变大时，流过灯泡的电流变大B．风速变大时，滑片P将向上移动C．风速变大时，变压器的输入电压变大D．风速变大时，变压器的输出电压变大2．(多选)如图所示，是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压，基本稳定，输出电压通过输电线输送给用户．输电线的电阻用R0表示，用变阻器的电阻R表示用户用电器的总电阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时，以下说法正确的是( )A．相当于增加用电器的个数B．V1的示数随V2示数的增大而增大C．A1的示数随A2示数的减小而减小D．变压器的输入功率减小3．理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，如图所示．下列情况可能出现的是( )A.若Q位置不变，将P向上滑动，U′变大B．若Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大C．若P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大D．若P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变4．如图所示，理想变压器的原线圈电压不变，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关K断开，当K接通时，以下说法正确的是( )A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压减小C．通过灯泡L1的电流增大D．原线圈中的电流增大5．理想变压器的原线圈的电压不变，副线圈匝数可调，R0为输电线电阻．滑动触头P 处于如图所示位置时，用户的用电器恰好正常工作．当用电器增多时，下列说法正确的是( )A．原线圈中的电流减小B．副线圈两端的电压减小C．用电器增多时，只需使滑动触头P向上滑，用电器仍能正常工作D．用电器增多时，只需减小电源的输出电压，用电器仍能正常工作6．如图所示，小型发电机的矩形线圈(电阻不计)在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，通过电刷与副线圈匝数可调的理想变压器相连，副线圈上接有定值电阻R1、滑动变阻器R2和理想电压表．下列措施可以增大电压表示数的是( )A．增大线圈转动的周期B．减小磁场的磁感应强度C．向上移动副线圈的滑片P2D．向右移动滑动变阻器的滑片P17．(多选)如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝2202sin100πt(V)，原、副线圈匝数之比为10∶1，副线圈电路中R0为定值电阻，R是光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小)，图中电表均为理想电表．下列说法正确的是( )A．变压器输出电压的频率为50HzB．电压表V2的示数为222VC．照射R的光变强时，灯泡L变暗D．照射R的光变强时，电压表V1、电流表A1的示数都不变8．如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻．在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中( )A．电流表A1示数减小B．电流表A2示数增大C.原线圈输入功率先增大后减小D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大9．(多选)如图所示为一理想变压器，原线圈接有电压为U1的稳压交流电，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器R的滑片，则( )A．开关K合在a处，滑片P上滑时，原线圈中的电流将减小B．开关K合在b处，滑片P下滑时，变压器输入功率将减小C．保持滑片P的位置不变，开关K由b合到a时，R消耗的功率将减小D．保持滑片P的位置不变，开关K由a合到b时，原线圈中的电流将减小10．(多选)国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座．变电站起变换电压作用的设备是变压器．如图所示，理想变压器原线圈输入交流电压u＝2202 sin (100πt) V，电压表、电流表都为理想电表．则下列判断正确的是( )A．输入电压有效值为220V，电流频率为50HzB．S接到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大C．S接到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D．若滑动变阻器的滑片不动，S由a处改接到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小[答题区]专项2 变压器两端电路的动态分析1．答案：C解析：调节器可以控制变压器副线圈的滑片P 上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，所以风速变大时，流过灯泡的电流不变，变压器的输出电压不变，故AD 错误；由题意知e ＝2v ·sin ωt ，所以风速变大时，交流发电机的电动势变大，则变压器的输入电压变大，故C 正确；由变压器原副线圈电压与匝数关系U 1U 2＝n 1n 2可知，输入电压U 1增大，输出电压U 2不变，原线圈匝数n 1不变时，n 2应减小，则滑片P 向下移动，故B 错误．故选C.2．答案：CD解析：当变阻器的滑动触头P 向上移动时，用电器的总电阻增大，相当于并联的用电器数目减少，则输出功率减小，故变压器的输入功率减小，由于电网电压u 不变，所以两个电压表的示数不变，故选项A 、B 错误，D 正确；由于变压器的输出功率决定输入功率，输出功率减小，所以A 1的示数随A 2示数的减小而减小，故选项C 正确．3．答案：C解析：当理想变压器的输入电压U ，以及原、副线圈的匝数比不变时，副线圈两端的电压也不变，A 项错误；由P 出＝U ′2R ＋R 0知R 增大时，输出功率减小，又由P 入＝P 出得原线圈中的电流表读数要减小，B 项错误；Q 向上滑动时，U ′增大，而负载电阻不变，则输出功率要增大，即输入功率也要增大，原线圈中的电流就要增大，C 项正确，D 项错误．4．答案：D解析：输入电压和原、副线圈的匝数比不变，由U 1U 2＝n 1n 2可知副线圈两端M 、N 的输出电压不变，A 错误；当K 接通时，副线圈电路的总电阻减小，总电流I 2变大，输电线等效电阻R 上的电压增大，并联部分的电压减小，通过灯泡L 1的电流减小，B 、C 错误；由I 1I 2＝n 2n 1可知，电流I 2变大，则I 1变大，即原线圈中的电流增大，D 正确．5．答案：C解析：原线圈两端电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压不变，故B 错误；当用电器增加时，总电阻减小，副线圈中电流增大，根据原、副线圈电流之比等于匝数的反比可知，原线圈中电流也增大，故A 错误；通过R 0的电流增大，R 0分得的电压也增大，要使用电器仍能正常工作，应增大副线圈两端电压，而原线圈两端电压不变，故应使滑动触头P 向上滑动，增加副线圈匝数，C 正确；若减小电源的输出电压，在匝数比不变的情况下，副线圈两端电压减小，则用电器不能正常工作，故D 错误．6．答案：C解析：根据感应电动势计算公式可知，增大线圈转动的周期，线圈产生的感应电动势减小，则副线圈两端的电压减小，通过定值电阻的电流减小，电压表的示数减小，故A 错误；根据感应电动势计算公式可知，减小磁场的磁感应强度，线圈产生的感应电动势减小，则副线圈两端的电压减小，通过定值电阻的电流减小，电压表的示数减小，故B 错误；向上移动副线圈的滑片P 2，n 2增大，则副线圈两端的电压增大，通过定值电阻的电流增大，电压表的示数增大，故C 正确；向右移动滑动变阻器的滑片P 1，滑动变阻器接入电路的阻值增大，通过定值电阻的电流减小，电压表的示数减小，故D 错误．7．答案：AC解析：原线圈接正弦式交流电，由题知角速度ω＝100πrad/s，所以f ＝100π2πHz ＝50Hz ，故A 正确；由表达式知输入电压有效值为220V ，根据U 1U 2＝n 1n 2知，副线圈电压有效值即电压表V 2的示数为22V ，故B 错误；光敏电阻R 受到的光照增强时，阻值减小，但不会影响变压器的输入电压及输出电压，则副线圈电路总电流变大，原线圈电流也变大，定值电阻分压增大，灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故C 正确，D 错误．8．答案：A解析：由于原线圈所接电压恒定，匝数比恒定，故变压器副线圈的输出电压恒定，变阻器的滑片从a 端向b 端缓慢移动的过程中，由数学知识可知，变压器副线圈所接的电阻值逐渐增大，则由欧姆定律得I 2＝U 2R 副可知副线圈的电流逐渐减小，由n 1n 2＝I 2I 1可知变压器原线圈的电流I 1也逐渐减小，故A 正确，B 错误；原线圈的输入功率为P 入＝U 1I 1由于I 1逐渐减小，则原线圈的输入功率逐渐减小，故C 错误；由于副线圈的电流逐渐减小，则定值电阻与变阻器右半部分并联的总电流减小，又与定值电阻并联的变阻器右半部分的电阻值减小，则由并联分流规律可知，流过定值电阻的电流逐渐减小，则由公式P R ＝I 2R 可知，定值电阻R 消耗的电功率逐渐减小，故D 错误．故选A.9．答案：AC解析：开关K 合在a 处，滑片P 上滑时，副线圈回路中的电阻增大，电流减小，由原线圈与副线圈电流的关系，可知原线圈中的电流也将减小，A 正确；开关K 合在b 处，滑片P 下滑时，副线圈回路中的电阻减小，电流变大，而电压不变，所以输出功率将变大，由于输入功率等于输出功率，所以变压器输入功率将增大，B 错误；保持滑片P 的位置不变，开关K 由b 合到a 时，由n 1n 2＝U 1U 2，可知副线圈两端的电压将减小，所以R 消耗的功率将减小，C 正确；保持滑片P 的位置不变，开关K 由a 合到b 时，由n 1n 2＝U 1U 2可知，U 2增大，故I 2增大，又n 1n 2＝I 2I 1，可知原线圈中的电流将增大，D 错误．10．答案：AD解析：输入电压的有效值为U 1＝22022V ＝220V ，由瞬时值表达式可知，角速度为ω＝100πrad/s，电流频率为f ＝ω2π＝100π2πHz ＝50Hz ，故A 正确；S 接到a 处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，副线圈电路的总电阻减小，由U 1U 2＝n 1n 2可知U 2不变，即电压表V 2的示数不变，所以电流表A 2的示数变大，电流表A 1的示数也变大，故B 、C 错误；若滑动变阻器的滑片不动，S 由a 处改接到b 处，副线圈匝数减小，输入电压不变，输出电压减小，即电压表V 2的示数减小，根据P 2＝U 22 R 总知输出功率减小，根据输入功率等于输出功率，可知P 1＝U 1I 1减小，U 1不变，则I 1减小，即电流表A 1的示数减小，故D 正确.。

高中物理(新人教版)选择性必修二同步习题：变压器(同步习题)【含答案及解析】

第三章交变电流3 变压器基础过关练题组一变压器的工作原理1.(多选)理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有( )A.交流的频率B.交流的功率C.磁通量的变化率D.交流的峰值2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数是12 mA,则电流表A2的示数为( )A.3 mAB.0C.48 mAD.与负载R的值有关3.(2020河北石家庄高二上月考)(多选)下列关于理想变压器的说法中,正确的是( )A.输入功率等于输出功率B.输送的电能经变压器先转化为磁场能,再转化为电能C.输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D.输送的电能经变压器的铁芯直接传输过去4.如图所示,原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时,以下说法不正确的是( )A.原、副线圈的磁通量之比为2∶1B.原、副线圈的电流之比为1∶2C.输入功率和输出功率之比为1∶1D.原、副线圈磁通量变化率之比为1∶15.(2020安徽合肥六校高二联考)如图是某手机的充电器,将它接到220 V的市电上能给手机提供5 V的充电电压,说明该充电器内的变压器能够( )A.升高交流电压B.降低交流电压C.升高直流电压D.降低直流电压题组二理想变压器的基本规律6.(2020北京海淀高三上期末)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,原、副线圈两端的电压分别为U1、U2,通过原、副线圈的电流分别为I1、I2。

若保持n1、n2和U1不变,且闭合开关S后两灯泡均能发光。

将开关S由闭合变为断开,则( )A.U2增大B.I1减小C.I2增大D.变压器的输入功率增大7.某理想变压器原、副线圈匝数比为55∶9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有负载。

下列判断正确的是( )A.输出电压的最大值为36 VB.原、副线圈中电流之比为55∶9C.变压器输入、输出功率之比为55∶9D.交流电压有效值为220 V,频率为50 Hz8.(多选)如图甲所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈输入的交流电压如图乙所示,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12 V、内阻为2 Ω的电动机。

2024高中物理第三章交变电流3变压器作业新人教版选择性必修第二册

A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力
B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起答案 (1)CDF (2)AC
解析 (1)为确保实验安全，实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数，使得副线圈上的电压较小，故 A 错误；变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故 B 错误；实验时采用控制变量法，可先保持原线圈电压、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；测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，防止烧坏电表，故 D 正确；变压器开始正常工作后，通过电磁感应把电能由原线圈输送到副线圈，
核心能力提升练
1. (2020·北京高二月考)变压器上的原、副线圈之间并没有导线直接连接，却将电能从原线圈的电路输送到副线圈的电路。在无线充电技术中，其中一种就是基于变压器的原理生产的，只不过变压器磁场的回路是铁芯，而无线充电装置磁场的回路是空气。如图所示是无线充电器正在对手机进行无线充电。下列说法合理的是( )
3. 精密仪器要求稳压供电，当输入电压变化时，可以使用交流稳压器调节，使输出电压稳定在 220 V 上。稳压器的结构如图所示，原、副线圈分别带有滑动头 P1、P2。现发现输出电压低于 220 V，要使输出电压稳定在 220 V，则下列操作不正确的是( )
5．(多选)电流互感器和电压互感器如图所示。其中 n1、n2、n3、n4 分别为四组线圈的匝数，a、b 为两只交流电表，则( )
A．A 为电流互感器，且 n1＜n2，a 是电流表 B．A 为电压互感器，且 n1＞n2，a 是电压表 C．B 为电流互感器，且 n3＜n4，b 是电流表 D．B 为电压互感器，且 n3＞n4，b 是电压表

新教材高中物理第3章结合图像计算变压器问题课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)

新教材高中物理新人教版选择性必修第二册：专项5 结合图像计算变压器问题1．如图甲所示，100匝圆形线圈接入理想变压器的原线圈，变压器的副线圈接入阻值为R 的电阻，电表都是理想电表．已知每匝线圈的电阻均为R ，若在线圈位置加入垂直于线圈平面的磁场，磁感应强度B 随时间t 按正弦规律变化的图像如图乙所示，得到圆形线圈的电热功率与电阻R 的功率相等．下列说法正确的是( )A ．T 2时刻两电流表示数均达最大B ．T4时刻两电流表示数均为0 C ．原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝10∶1D ．对某一段线圈来说，当磁感应强度最大时，受到的安培力最大2．[2023·江苏常熟市尚湖高级中学高二期中]如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，电流表、电压表均为理想电表，R 是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小).原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u ，下列说法不正确的是( )A.电压u 的频率为50Hz B ．电压表的示数为22VC ．照射R 的光变强时，灯泡变暗D ．照射R 的光变强时，电流表的示数变大3．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面，如图甲所示．环形变压器与传统方形变压器相比，漏磁和能量损耗都很小，可视为理想变压器．原线圈匝数n 1＝880匝，副线圈接一个“12V 22W”的照明电灯，示意图如图乙所示，图中电压表与电流表均为理想交流电表．原线圈接交流电源，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图丙所示，最大值U m ＝2202V ，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光．则( )A．原线圈两端电压的有效值和t＝2.5×10－3s的电压瞬时值相等B．若电压表为非理想电表，电压表的读数会变小C．照明电灯正常发光时，电流表的读数为0.05AD．在t＝5×10－3s时刻，电压表的示数为零4．(多选)如图(a)所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝1∶5，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表．原线圈输入如图(b)所示的交变电流，其有效值不随负载变化．当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω减小到0的过程中( )A．电流表的示数为5AB．通过R2的电流减小C．电压表的示数减小D．R2和R3的总电功率先增大后减小5．[2023·河北廊坊市第十五中学高二阶段练习](多选)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，副线圈c、d连接的电阻R＝10Ω，下列说法正确的是( )A．理想电压表示数为202VB．理想电流表示数为0.4AC．电阻R的电功率为40WD．原线圈输入的交变电压的瞬时值表达式为u＝1002sin5t(V)6．[2023·贵州六盘水高二期末](多选)如图(a)所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，R T为热敏电阻，其电阻随温度升高而减小，R0为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表．当原线圈接如图(b)所示的正弦交流电时，下列说法正确的是( )A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u＝152sin100πt(V)B．R T处温度升高时，电流表的示数增大C．R T处温度升高时，两只电压表的示数均保持不变D.R T处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大7.在如图甲所示电路中，变压器原线圈输入如图乙所示的正弦式交变电压；副线圈所接两只灯泡L1、L2的额定电压均为36V，其中L1额定功率为12W，L2额定功率为6W．开关S闭合时，两灯泡均恰好正常发光．求：(1)该变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2.(2)开关S闭合前、后通过原线圈的电流之比．8．[2023·广东江门市高二联考]图甲为一起重机的电路示意图，理想变压器的原线圈中接入图乙所示的正弦交流电，照明灯的规格为“20V，10W”，电动机的内阻为r＝0.5Ω，装置工作时，质量为m＝50kg的重物体恰好匀速上升，照明灯正常工作，电表均为理想电表，电流表的示数为10.5A.(1)求接入原线圈的交流电电压的有效值，原副线圈的匝数之比；(2)求通过电动机的电流，电动机的发热功率和输出功率；(3)若电动机的输出功率全部用来提升物体，求重物匀速上升的速率．专项5 结合图像计算变压器问题1．答案：C解析：电表测量的是有效值，不是瞬时值，两电流表的示数不变，AB 错误；根据题意得I 21 ×100R ＝I 22 ×R ，I 1I 2＝n 2n 1解得n 1n 2＝101，C 正确；当磁感应强度最大时，感应电流等于零，线圈受到的安培力等于零，D 错误．故选C.2．答案：C解析：原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压T ＝0.02s所以频率为f ＝1T＝50Hz ，故A 正确，不符合题意；由原线圈电动势最大值E m ＝2202V ，则有效值为U 1＝E m2＝220V ，由U 1U 2＝n 1n 2可得电压表的示数为U 2＝22V ，故B 正确，不符合题意；R 阻值随光照变强而减小，根据I ＝UR知副线圈电流增大，灯泡变亮，根据功率相等，所以原线圈输入功率增大，原线圈电流增大，所以电流表A 的示数变大，故C 错误，符合题意；D 正确，不符合题意．3．答案：A解析：原线圈两端电压的有效值为U ＝U m2＝220V ，由图丙可知电压周期T ＝2×102s ，则电压瞬时值表达式为u ＝U m cos 2πTt ＝2202cos (100πt )当t ＝2.5×10－3s 的电压瞬时值为u ＝2202cos (100π×2.5×10－3)V ＝220V ，故A 正确；电压表测的是输出电压，不会随外电阻的变化，故B 错误；照明电灯正常发光时，电流为I 2＝P U 2＝116A ，线圈匝数比为n 1n 2＝UU 2＝22012＝553，电流表的读数为I ＝I 2n 2n 1＝0.1A ，故C 错误；电压表的示数为有效值，即为12V ，故D 错误．故选A. 4．答案：AC解析：由题图可知，电流表示数为原线圈的电流I 1＝（82）2×12＋（62）2×12A ＝5A ，故A 正确；当滑动变阻器R 2的接入电路的阻值逐渐减小时，副线圈的负载电阻的总阻值减小，原线圈的输入电流I 1保持不变，根据变压器的电流规律n 1n 2＝I 2I 1，副线圈中的电流I 2保持不变，副线圈两端电压逐渐减小，电压表示数逐渐减小，故C 正确；通过定值电阻R 1的电流逐渐减小，则通过滑动变阻器R 2的电流逐渐增大，故B 错误；R 2和R 3的总功率P ＝I 223 (R 2＋R 3)，I 23增大，R 2＋R 3减小，所以总功率P 的变化情况无法判断，故D 错误．5．答案：BC解析：根据图乙可知原线圈输入电压的最大值为1002V ，根据最大值与有效值的关系可知，原线圈的有效值为U 1＝U m2＝100V ，根据变压器原副线圈的电压与匝数的关系可知，副线圈输出电压U 1U 2＝n 1n 2⇒U 2＝20V ，理想电压表示数为20V ，A 错误；根据欧姆定律可知副线圈电流I 2＝U 2R＝2A ，根据变压器原副线圈功率相等可知U 1I 1＝U 2I 2⇒I 1＝0.4A ，理想电流表示数为0.4A ，B 正确；根据副线圈的电压和电流，可知电阻R 的电功率为P ＝U 2I 2＝40W ，C 正确；根据图乙可知，原线圈输入的交变电压的周期为T ＝0.2s ⇒ω＝2πT＝10πrad/s，所以原线圈输入的电压瞬时值表达式为u ＝1002sin10πt (V)，D 错误．6．答案：ABC解析：根据题意，由图(b)可知，原线圈所接交流电电压的最大值为302V ，周期为2×10－2s ，则ω＝2πT＝100πrad/s，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，则副线圈中电压的最大值为u m ＝152V ，周期和频率与原线圈相同，则副线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝152sin100πt (V)，故A 正确；R T 处温度升高时，R T 的阻值变小，原副线圈的匝数比不变，原线圈输入电压不变，则两只电压表的示数均保持不变，电流表的示数变大，故BC 正确；R T 处温度降低时，R T 的阻值变大，电流表示数变小，原线圈电流变小，原线圈电压不变，则变压器原线圈的输入功率减小，故D 错误．7．答案： (1)559 (2)23解析：(1)由公式n 1n 2＝U 1U 2，且由题图乙可知U 1＝220V ，可得n 1n 2＝220V 36V ＝559.(2)开关S 断开时I 2＝P U ＝13A ，由公式n 1n 2＝I 2I 1，得I 1＝355A ，开关S 闭合时I 2′＝P ′U ＝12A ，由公式n 1n 2＝I 2′I 1，得I 1′＝9110A ，所以I 1I 1′＝23.8．答案：(1)50V 5∶2 (2)10A 50W 150W (3)0.3m/s 解析：(1)原线圈电压有效值为U 1＝u m2＝50V照明灯正常工作，则副线圈电压为U 2＝20V原副线圈的匝数之比为n 1n 2＝U 1U 2＝52.(2)通过灯的电流为I L ＝P L U 2＝0.5A 通过电动机的电流为I M ＝I 2－I L ＝10A 电动机的发热功率为P 热＝I 2M r ＝50W电动机的输出功率为P 输出＝U 2I M －P 热＝150W(3)电动机的输出功率等于重物克服重力做功的功率，则有P 输出＝mgv 解得v ＝0.3m/s.。

新教材高中物理第3章交变电流微点1交变电流的产生课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)

新教材高中物理新人教版选择性必修第二册：微点1 交变电流的产生1．[2023·全国高二]下列关于交变电流和直流的说法正确的是( )A．若电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流的大小可以变化，但方向不一定变化C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化2．把发光颜色不同的两个二极管并联(该类二极管具有单向导电性，导通时发光)，使两者正负极方向不同．当摇动如图所示的手摇发电机时，两个二极管交替发光，则流过其中一个二极管的电流是( )A．交流电 B．直流电C．恒定电流 D．涡流3．交流发电机发电过程示意图如图所示，线圈匀速转动过程中，下列说法正确的是( )A.转到图甲位置时，线圈为中性面B．转到图乙位置时，线圈中电流方向发生改变C．转到图丙位置时，CD边感应电流方向为D→CD．转到图丁位置时，线圈中的磁通量变化率最大4．(多选)下列方法中能够产生交变电流的是( )5．[2023·广东肇庆高二上期末]如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电．若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，当线圈转到图乙所示位置时，下列说法正确的是( )A．线圈中无电流B．电流方向将发生改变C．线圈中的电流最大D．穿过线圈的磁通量的变化率为零6．如图是交流发电机的示意图，线圈ab边连接在金属滑环K上，cd边连接在金属滑环L上，左右两个导体电刷分别压在滑环K、L上，线圈转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．若线圈绕转轴顺时针匀速转动，取从左向右通过电流表G为电流正方向，从图示位置开始计时，下列图中能正确表示电流表G中电流随时间变化关系的是( )7．在水平向右的匀强磁场中，一线框绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线框通过电刷、圆环、导线等与定值电阻组成闭合回路．t1、t2时刻线框分别转到如图甲、乙所示的位置，图甲中线框与磁感线平行，图乙中线框与磁感线垂直，下列说法正确的是( )A．t1时刻穿过线框的磁通量最大B．t1时刻通过电阻的电流最大，方向从右向左C．t2时刻穿过线框的磁通量变化最快D．t2时刻通过电阻的电流最大，方向从右向左8．[2023·吉林市高二阶段联考]如图所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A 组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，下列说法正确的是( )A．t3、t4时刻线圈中感应电动势最小B．t1、t3时刻线圈中感应电流方向改变C．线圈转到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零D．线圈转动到图中位置时，感应电流方向为A－B－C－D－A微点1 交变电流的产生1．答案：D解析：若电流大小做周期性变化，则不一定为交变电流，因为没有提及电流方向随时间做周期性变化，A错误；直流的大小可以变化，但直流的方向一定不变，B错误；交变电流的方向发生周期性的变化，但不一定是按正弦或余弦规律变化的，C错误；交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化，D正确．2．答案：B解析：交流电是指大小和方向发生周期性变化的电流，直流电的方向不变，恒定电流的大小与方向均不变，涡流是感应电流；手摇发电机产生的是交流电，因为该类二极管具有单向导电性，所以通过每个二极管的电流方向不变，为直流电．故选B.3．答案：B解析：转到图甲位置时，线圈为与中性面垂直的位置，故A错误；转到图乙位置时，即线圈为中性面位置，此时线圈中电流方向发生改变，故B正确；转到图丙位置时，由右手定则可得，CD边感应电流方向为C→D，故C错误；转到图丁位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量变化率为零，故D错误．故选B.4．答案：ACD解析：A中线圈在匀强磁场中按逆时针方向匀速转动，会产生正弦式交变电流；B中的导体棒不切割磁感线，不产生感应电动势；C中的折线与矩形线圈的效果是相同的；D中能产生按余弦规律变化的交变电流．5．答案：C解析：当线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生正弦式交流电．当线圈转到题图乙所示位置时，线圈中的电流最大，A错误，C正确；线圈转到中性面位置时，电流方向发生改变，B错误；当线圈转到题图乙所示位置时，穿过线圈的磁通量为零，但穿过线圈的磁通量的变化率最大，D错误．6．答案：A解析：图示位置线圈中通过的磁通量最大，线圈平面处于中性面，感应电流为零；线圈顺时针转动，在线圈中产生感应电流的方向是从a到b，通过电流表的电流，从右到左，为负方向，故A正确，BCD错误．故选A.7．答案：B解析：t1时刻，穿过线框的磁通量为零，线框产生的感应电动势最大，通过电阻的电流最大，根据楞次定律判断知通过电阻的电流方向从右向左，A错误，B正确；t2时刻，穿过线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线框产生的感应电动势为零，通过电阻的电流为零，C、D错误．8．答案：B解析：根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在t4时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误；由图乙知线圈在t1、t3时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流方向改变，故B正确；线圈转到图示位置时，穿过线圈中磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误；线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断知当线圈转动到图中位置时，感应电流方向为D －C－B－A－D，故D错误．故选B.。

新教材高中物理第三章交变电流3变压器夯基提能作业新人教版选择性必修第二册

第三章 3合格考训练25分钟·满分60分一、选择题(本题共7小题,每题6分,共42分)1．理想变压器正常工作时,原、副线圈中不相同的物理量为( D )A．每匝线圈中磁通量的变化率B．交变电流的频率C．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率D．原线圈中感应电动势和副线圈中的感应电动势解析：理想变压器是没有能量损失的变压器,铁芯中无磁漏,所以每匝线圈中磁通量相等,其变化率相等,故A、C不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知变压器不改变交流电的频率,B不符合题意,选D。

2．(2020·云南省富宁一中高二下学期期中)如图所示,为四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用白炽灯泡相同,且都是“220 V,40 W”,当灯泡所消耗的功率都调于20 W时,哪种台灯消耗的功率最小( C )解析：C图为理想变压器调节,而理想变压器不消耗能量,A、B、D三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压,故一定要消耗能量。

3．如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两只互感器,若已知n1n2＝1 0001,n3 n4＝1100,图中电压表示数为220 V,电流表示数为10 A,则高压输电线的送电功率为( C )A．2.2×103 W B．2.2×10－2 WC．2.2×108 W D．2.2×104 W解析：根据甲互感器可得,高压输电线的送电电压U＝n1n2U甲＝220 kV；根据乙互感器可得,送电电流I ＝n 4n 3I 乙＝1 000 A ；所以高压输电线的送电功率P ＝UI ＝220 kV ×1 000 A ＝2.2×108 W,C 正确。

4．(北京市通州区高二下学期段考)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为41,原线圈接在u ＝2202sin 100πt (V)的交流电源上,副线圈接有R ＝55 Ω的电阻,电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是 ( C )A ．原线圈的输入功率为55 2 WB ．电流表的读数为4.0 AC ．电压表的读数为55.0 VD ．副线圈两端交流电的周期为50 s解析：由题意知,原线圈电压有效值为220 V,原、副线圈匝数之比为41,由U 1：U 2＝n 1：n 2,可得：U 2＝55 V,由输入功率和输出功率相等可得,原线圈中的输入功率为：P 入＝P出＝55255W ＝55 W,故A 错误；副线圈的电流为：I 2＝U 2/R ＝55/55 A ＝1 A,由I 1: I 2＝ n 2: n 1可得：I 1＝0.25 A,即电流表的读数为0.25 A,故B 错误；电压表的读数为副线圈电压的有效值,即为：U ＝55.0 V,故C 正确；由u ＝2202sin 100πt (V)可知,ω＝100π,又由ω＝2π/T ,解得T ＝0.02 s,变压器不改变周期,所以副线圈两端交流电的周期为0.02 s,故D 错误。

高中物理第三章交变电流3变压器课时练习含解析选择性

变压器（25分钟·60分)一、选择题（本题共6小题，每题6分,共36分）1.如图所示为变压器原理图，其原线圈和副线圈的匝数分别为n1、n2,若输出电压小于输入电压，下列说法正确的是(）A.输入的是直流电，且n1〉n2B。

输入的是直流电，且n1〈n2C.输入的是交流电,且n1〉n2D.输入的是交流电,且n1<n2【解析】选C。

变压器只能对交流电进行升压或降压,故A、B错误；原副线圈的电压之比等于匝数之比,若输出电压小于输入电压,则n1>n2，故C正确，D错误。

2。

理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1,当原线圈接220 V 交流电后,副线圈输出的电压是（）A。

220 V B。

110 V C。

55 V D.22 V【解析】选D。

根据理想变压器原理有:=，解得:U2=U1=×220 V=22 V.故D正确，A、B、C错误。

3。

如图所示,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为U0的灯泡L1和L2。

原、副线圈匝数比为4∶1。

S断开时两灯泡均恰能正常发光.由此可知（）A.电源电压U=4U0B。

S断开时，灯泡L1和L2的电流之比为1∶1C.S闭合后，灯泡L2仍恰能正常发光D.S断开时，灯泡L1和L2的功率之比为1∶4【解析】选D。

副线圈的电压为U2=U0,根据=,解得原线圈的电压U1=4U0,电源电压U=U0+4U0=5U0,故A错误；S断开时，灯泡L1和L2的电流之比==,故B错误;S闭合后,原线圈的电压为电源电压U′1=5U0,根据=,解得：U′2=U0，灯泡L2不能正常发光，故C错误;S断开时,灯泡L1和L2的电压相同,电流之比==,所以功率之比为===,故D正确。

4。

如图甲、乙所示电路中，当A、B接10 V交变电压时，C、D 间电压为4 V，M、N接10 V直流电压时,P、Q间电压也为4 V。

现把C、D接4 V交流,P、Q接4 V直流，下面哪个选项可表示A、B间和M、N间的电压 ()A。

2021年高中物理选修二第三章《交变电流》习题(答案解析)

一、选择题1．如图所示，三只完全相同的灯泡L1、L2、L3分别与电感线圈、电容器和电阻串联后接在同一交流电源上，供电电压瞬时值为u1=U m sinω1t，此时三只灯泡亮度相同。

现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=U m sinω2t，ω2=12ω1，U m保持不变，则改换电源后（）A．L1灯比原来暗B．L2灯比原来暗C．L3灯比原来暗D．L1、L2、L3三灯亮度仍然相同2．黄冈中学有许多选课走班教室，有些教室的特种设备需要用可变电压为设备供电，小米同学设计了如图所示的变压器为某设备供电，理想变压器的原线圈连接一个r =9Ω的电阻，且原线圈匝数n1可以通过滑动触头P来调节，在副线圈两端连接了R =16Ω的电阻，副线圈匝数n2=1000。

在A、B间加上一输出电压恒定的正弦交流电，下列说法正确的是（）A．若交流电的周期增大，则变压器的输出功率会增大B．若触头P向上移动，则电阻R消耗的功率一定减小C．若触头P向下移动，则流过电阻r的电流一定减小D．当n1=750时，电阻R消耗的功率最大3．图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（）A ．线圈是从垂直中性面位置开始计时的B ．电动势表达式为e ＝62sin100πt （V ）C ．电流方向每秒改变50次D ．理想电压表示数为7.6 V4．某小型电站用两根单位长度内电阻为42.510/m -⨯Ω的电缆直接向10公里外的山区送电，已知其输出电功率是61.210⨯kW 。

现用200kV 电压输电，则下列说法正确的是（）A ．输电线上输送的电流大小为4410⨯AB ．输电线上由电阻造成的损失电压为30kVC ．若改用500kV 电压输电，根据欧姆定律，输电电流变为原来的2.5倍D ．若改用50kV 电压输电，则输电线上损失的功率为6810⨯kW5．据美国气候预测中心发布的数据表明：2020年拉尼娜现象已经形成，2020年冬天或出现极寒天气。

2025人教高中物理同步讲义练习选择性必修二第三章《交变电流》单元练习(含答案)

2025人教高中物理同步讲义练习选择性必修二第三章《交变电流》单元练习（含答案）第三章《交变电流》单元练习一．选择题（共12小题）1．有关电感对交变电流的影响的以下说法中，正确的是（）A．电感对交变电流有阻碍作用B．电感对交变电流阻碍作用的大小叫容抗C．电感对交变电流的阻碍作用跟线圈的自感系数无关D．线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越小2．交流发电机的线圈转到中性面位置时，下列说法中正确的是（）A．电流方向发生改变B．电流达到最大值C．线圈的磁通量为零D．感应电动势最大3．如图所示，可以将电压升高供给电灯的变压器是图（）A．B．C．D．4．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，两端与电流表连接。

如果原线圈匝数为5匝，副线圈匝数为400匝，当电流表示数为0.5A时，原线圈中的电流为（）A．2.5A B．20A C．40A D．200A5．关于下列器材的原理和用途，叙述错误的是（）A．变压器只能改变交流电压，不能改变恒定直流电压B．扼流圈对变化的电流有阻碍作用C．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用D．真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化6．如图所示，铁芯上绕有两个线圈，由于漏磁，导致每个线圈产生的磁场都只有一半穿过对方。

当线圈1接入电压为40V的交流电路中时，线圈2上的电压为U；如果线圈2接入电压为U的交流电路中时，则线圈1上的电压为（）A．10V B．20V C．30V D．40V7．如图，是某风力发电节能路灯的电路简化图。

风速为V时，交流发电机的电动势表达式为e＝2v •sinωt，能感应风速大小的调节器（不消耗副线圈电路的电能）可以控制变压器副线圈的滑片P 上下移动，使灯泡始终保持额定电压正常发光，下列说法正确的是（）A．风速变大时，流过灯泡的电流变大B．风速变大时，滑片P将向上移动C．风速变大时，变压器的输入电压变大D．风速变大时，变压器的输出电压变大8．如图，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，正弦交流电压u＝311sin100πt（V），L1和L2为相同的灯泡，电阻R2＝352Ω恒定不变，定值电阻阻值R为灯泡阻值的13。

2025版新教材高中物理第3章交变电流专项3有多个副线圈的变压器课时作业新人教版选择性必修第二册

专项3 有多个副线圈的变压器1．在如图所示的电路中，志向变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2∶n 3＝6∶3∶1，电流表均为志向沟通电流表，两电阻阻值相同．当在原线圈两端加上大小为U 的交变电压时，三个电流表的示数之比I 1∶I 2∶I 3为( )A ．1∶2∶3B．1∶2∶1 C ．1∶3∶6D．5∶9∶32．如图所示，志向变压器有三个线圈A 、B 、C ，其中B 、C 的匝数分别为n 2、n 3，电压表的示数为U ，电流表的示数为I ，L 1、L 2是完全相同的灯泡，依据以上条件不能计算出的物理量是(忽视温度对电阻的影响)( )A ．线圈A 的匝数B ．灯L 2两端的电压C ．变压器的输入功率D ．通过灯L 1的电流3．如图所示，志向变压器原线圈的匝数为1000，两个副线圈的匝数分别为n 2＝50和n 3＝100，L 1是“6V 2W”的小灯泡，L 2是“12V 4W”的小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L 1、L 2都正常发光，那么，原线圈中的电流为( )A ．160AB ．130AC ．120AD ．110A 4．一志向变压器的原线圈匝数n 1＝100匝，副线圈匝数分别为n 2＝30匝、n 3＝20匝，一个电阻R ＝48.4Ω的小灯泡接在两个副线圈上，如图所示，当原线圈与e ＝2202sin ωt (V)的沟通电源连接后，变压器的输入功率为( )A ．10WB ．20WC ．250WD ．500W [答题区]题号 1 2 3 4 答案5.一台志向变压器如图所示．原线圈n 1＝1100匝；其一副线圈n 2＝500匝，两端接阻值R ＝250Ω的用电器；另一副线圈n 3＝150匝，两端接有“30 V 15 W”的灯泡L.原线圈接入正弦式沟通电压后，灯泡L 恰能正常发光．求用电器R 的电功率和原线圈中的电流．专项3 有多个副线圈的变压器1．答案：D解析：由志向变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可知U 1U 2＝n 1n 2，U 1U 3＝n 1n 3，解得U 2＝12U ，U 3＝16U ，设电流表A 3的示数为I ，即I 3＝I ＝U 3R ＝U 6R ，I 2＝U 2R ＝U2R ＝3I ，志向变压器输入功率与输出功率相等，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3，解得I 1＝53I ，则I 1∶I 2∶I 3＝5∶9∶3，故A 、B 、C 错误，D 正确．2．答案：A解析：由题意知线圈B 两端的电压为U ，设线圈C 两端的电压为U C ，则U C U ＝n 3n 2，所以U C＝n 3n 2U ；通过L 2的电流为I ，则可以求出L 2的电阻，L 2与L 1的电阻相同，所以可求出通过L 1的电流；依据以上数据可以求出L 1、L 2的功率，可得变压器总的输出功率，它也等于变压器的输入功率；依据题意无法求出线圈A 的匝数，故选A.3．答案：C解析：两灯泡正常发光，则U 2＝6V ，原线圈两端电压U 1＝n 1n 2U 2＝100050×6V＝120V ，副线圈上总的输出功率P 出＝P L1＋P L2＝2W ＋4W ＝6W ，原线圈上输入功率P 入＝P 出＝6W ，原线圈中的电流I 1＝P 入U 1＝6120A ＝120A ，故选项C 正确． 4．答案：A解析：依据楞次定律可知，两个副线圈产生的感应电动势方向相反，抵消一部分，相当于灯泡接在10匝的副线圈上，原线圈两端的电压有效值为220V ，依据电压与匝数成正比可知，灯泡两端的电压U ＝10100×220V＝22V ，灯泡的功率P ＝U 2R ＝22248.4W ＝10W ，志向变压器输入功率与输出功率相等，则变压器的输入功率也为10W ，故A 正确．5．答案：40W 0.25A解析：因灯泡L 正常发光，所以U 3＝30V ，依据U 1U 3＝n 1n 3知，U 130V ＝1100150.则得U 1＝220V因U 2U 3＝n 2n 3，即U 230V ＝500150，得U 2＝100V 用电器R 的电功率P R ＝U 22 R ＝1002250W ＝40W.因为志向变压器P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3，代入数据有： 220V·I 1＝40W ＋15W ，解得原线圈中的电流I 1＝0.25A ．。

新教材人教版高中物理选择性必修第二册第三章交变电流课时练习题及章末测验含解析

第三章交变电流1.交变电流 ...................................................................................................................... - 1 -2.交变电流的描述........................................................................................................... - 8 -3.变压器 ........................................................................................................................ - 15 -4.电能的输送 ................................................................................................................ - 22 -章末综合测验................................................................................................................ - 28 -1.交变电流一、单项选择题1．下列选项所示的几种电流随时间变化的图线中，不属于交变电流的是( )2.矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生如下图所示的交变电流，设沿a→b→c→d→a方向为电流正方向，则对应t1时刻线圈位置为( )3．下列关于交流发电机的叙述正确的是( )A．交流发电机将电能转化为机械能B．交流发电机由两部分组成，即定子和转子，线圈必须旋转，成为转子，这样才能在线圈中产生交流电C．交流发电机线圈中产生交流电，输送到外电路也是交流电D．在交流发电机线圈转动的过程中，线圈中的每一个边都切割磁感线4．如图甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO′以恒定的角速度ω转动．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照图乙所示的余弦规律变化，则在t＝π2ω时刻( )A．线圈中的电流最大B．穿过线圈的磁通量为0C．线圈所受的安培力最大D．线圈中的电流为05．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图甲所示，则下列说法正确的是( )A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，交流电动势达到最大D．该线圈产生的交流电动势的图像如图乙所示6．如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过如图所示的位置开始计时．如果发电机产生的交变电流的频率为50 Hz，电动势的最大值为400 V，则发电机产生的电动势瞬时值表达式为( )A．e＝400sin 50t(V)B．e＝400cos 50t(V)C．e＝400sin 100πt(V)D．e＝400cos 100πt(V)7.大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图所示为其原理简图．竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中的虚线旋转，线圈中就会产生感应电流，若条形磁铁以10π rad/s的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转，现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是( )A．该发电机产生的交变电流频率是10 HzB．t＝0时线圈中的电流方向为abcdaC．t＝0.5 s时线圈中的电流方向发生变化D．t＝0.5 s时线圈中的电流最小二、多项选择题8．线圈在磁场中匀速转动产生的交流电动势为e＝10sin 20πt V，则下列说法正确的是( )A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速度最大D．t＝0.4 s时，e达到峰值10 V9．矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是( )A ．在t ＝0.1 s 和t ＝0.3 s 时，电动势最大B ．在t ＝0.2 s 和t ＝0.4 s 时，电动势改变方向C ．电动势的最大值约是157 VD ．在t ＝0.4 s 时，磁通量变化率最大，其值约为3.14 Wb/s10.如图所示，空间有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两个彼此正对的相同的金属圆环，两环间距为L ，用外力使一根长度也为L 的金属杆沿环匀速率运动，用导线将金属杆和外电阻相连，整个过程中只有金属杆切割磁感线．已知磁感应强度的大小为B ，圆环半径为R ，金属杆转动的角速度为ω，金属杆和外电阻的阻值均为r ，其他电阻不计，则( )A ．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变大后变小B ．当金属杆从圆环最高点向最低点转动的过程中，流过外电阻的电流先变小后变大C ．流过外电阻电流的最大值为2BLωR4rD ．流过外电阻电流的最大值为BLωR2r11．在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是( )A ．t ＝0.01 s 时穿过线框的磁通量最小B ．t ＝0.01 s 时穿过线框的磁通量变化率最大C ．该线框匀速转动的角速度大小为100π rad/sD ．电动势瞬时值为22 V 时，线圈平面与中性面的夹角可能为45° 三、非选择题12．如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B ＝0.5 T ，线圈匝数n ＝50匝，线圈面积0.48 m 2，转速150 r/min ，在匀速转动过程中，从图示位置开始计时．(1)写出交变电流感应电动势瞬时值的表达式； (2)画出e t 图线．答案及解析1．解析：判断电流是交流还是直流，要看其方向是否随时间周期性变化．选项C 中，尽管电流大小随时间变化，但其方向不变，仍是直流．答案：C2．解析：由题图知在t 1时刻线圈获得最大正向电流，电流方向为a →b →c →d →a ，又线圈为逆时针转动，故只有B 图符合电流方向为a →b →c →d →a 且最大．答案：B3．解析：交流发电机将机械能转化为电能，A 错误；交流发电机由两部分组成，即定子和转子，线圈既可以作为定子，也可以作为转子，定子和转子相对转动就可以产生交流电，B 错误；交流发电机线圈中产生交流电，输送到外电路也是交流电，C 正确；在交流发电机线圈转动的过程中，并不是线圈的每一条边都切割磁感线，D 错误．答案：C4．解析：由T ＝2πω，得t ＝π2ω＝T4，此时线圈位于中性面位置，所以穿过线圈的磁通量最大，B 错误；由于此时感应电动势为0，所以线圈中的电流为0，线圈所受的安培力为0，电流的最大值I ＝E 2r ＝BLωR2r，选项D 正确．答案：BD11．解析：由图像知：t ＝0.01 s 时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，变化率最小，故A 、B 错误；由图像得出周期T ＝0.02 s ，所以ω＝2πT＝100π rad/s，故C 正确；当t ＝0时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为e ＝222sin (100πt )V ，电动势瞬时值为22 V 时，代入瞬时表达式，则有线圈平面与中性面的夹角正弦值sin α＝22222＝22，所以线圈平面与中性面的夹角可能为45°，故D 正确．故选C 、D.答案：CD12．解析：(1)当线圈平面经过中性面开始计时．则线圈在时间t 内转过角度ωt ，于是感应电动势瞬时值e ＝E m sin ωt ，其中E m ＝nBSω.由题意知n ＝50，B ＝0.5 T ，ω＝2π×15060 rad/s ＝5π rad/s，S ＝0.48 m 2，E m ＝nBSω＝50×0.5×0.48×5π V≈188 V，所以e ＝188sin 5πt V.(2)根据交流电的方程画图线时，最大值是正弦图线的峰值，由纵轴上的刻度值标出，交流电的频率与正弦图线的周期相对应，ω＝2πT，而周期由时间轴上的刻度值标出，T ＝2π/ω＝0.4 s ，e t 图线如图所示．答案：(1)e ＝188sin 5πt V (2)见解析2.交变电流的描述一、单项选择题1．一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如下列各选项所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是( )2．在如图所示的电路中，已知交流电源电压u＝200sin 10πt V，电阻R＝10 Ω，则电流表和电压表读数分别为( )A．14.1 A,200 V B．14.1 A,141 VC．2 A,200 V D．2 A,141 V3．如一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为P1，若把它接到电压最大值等于直流电压2倍的正弦交流电源上，该电热器所消耗的电功率为P2，则P1:P2为( ) A．2:1 B．1:2C．1:1 D．1: 24．如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min的时间，两电阻消耗的电功之比W W乙为( )甲:。