高二物理 交流电专题训练及答案全套
高二物理-交流电专题训练及答案(全套)
高二物理交流电专题训练及答案（全套）
交变电流变化规律练习题一、一、选择题
1．下面哪些因素影响交流发电机产生的电动势的最大值【】
A．磁感强度B．线圈匝数
C．线圈面积D．线圈转速
E．线圈初始位置
2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图1，属于交变电流的是【】
B A．甲乙都是．甲是乙不是．甲乙都不是C．乙是甲不是D
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3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图2，则在时刻【】
A．t，t线圈通过中性面31B．t，t线圈中磁通量最大42C．t，t线圈中磁通量变化率最大31D．t，t线圈平面与中性面垂直42
4．如图3，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，当转到图示位置时，线圈的【】15
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A．磁通变化率为零B．感应电流为零．磁力矩为零C．感应电流最大D
D
】5．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是【
．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 A B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次
．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次C．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次D
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6．下列说法正确的是【】
A．使用交流的设备所标的电压和电流都是最大值
B．交流电流表和电压表测定的是有效值
C．在相同时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的交变电流值是交流的有效值D．给定的交变电流值在没有特别说明的情况下都是指有效值
7．四个接220V交流的用电器，通电时间相同，则消耗电能最多的是【】
A．正常发光的额定功率为100W的灯泡
B．电流最大值为0.6A的电熨斗
C．每秒发热1·70j的电热器
D．额定电流I=0.5A的电烙铁
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8．如图4所示的交流为u=311sin（314t+π/6）V，接在阻值220Ω的电阻两端，则【】
A．电压表的读数为311V
B．电流表读数为 1.41A
C．电流表读数是1A
D．2s内电阻的电热是440J
二、填空题
，频率为______，接______为上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______
10．正弦交变电流图象如图6所示，其感应电动势的最大值为_____产生交变电
动．____________V势的有效值为．周期为15
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11．如图6所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是
_____________．
三、计算题
12．边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图7所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？
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磁在1Ω，阻，abcd形线框边长L=0.1m每边电方中图．13如8正
两点与外电路cd动，闭合时，电流表读数．S断开时，电压表读数；②当电键SΩ，求①相连，外电路电阻R=1
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交变电流变化规律练习答案
一、选择题
1．ABCD2．B3．AD4．D
5．C6．BD7．C8．CD
二、填空题
9．10V，50Hz，0.2J
10．0.08，50，0.057s
11．0或0.04s，最大，0，与中性面垂直
三、计算题
变压器、电能的输送练习二、一、选择题
1．利用变压器不可能做到的是【】
A．增大电流B．升高电压
C．减小电压D．增大功率
2．当理想变压器副线圈空载时，副线圈的【】
A．负载电阻为0B．输出电流为0
C．两端电压为0D．输出功率为0
3．下列正确说法是【】
A．变压器也可能改变恒定电压
B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流
C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成
D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用
4．变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中【】A．电流频率比为2∶1
B．功率比为2∶1
C．电流比为2∶1
D．电压之比为2∶1
5．理想变压器原、副线圈的电流为I，I，电压U，U，功率为P，P，关于它们之212121间的关系，正确的说法是【】
A．I由I决定B．U与负载有关221C．P由P决定D．以上说法都不对216．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为【】A．90V B．0．4V C．6V D．0V
7．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的【】
A．输送电压的平方成正比
B．输送电压的平方成反比
C．输电线中电流的平方成正比
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D．导线中电流的平方成反比
8．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是【】
A．由功率P=U/R，应降低输电电压，增大导线电阻2B．由P=IU，应低电压小电流输电C．由P=IR，应减小导线电阻或减小输电电流2D．上述说法均不对
9．用电器电阻值为R距交变电源L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U．则输电线截面积最小值为【】
A．ρL/R B．2ρLI/U
C．U/ρLI D．2UL/ρI
10．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上【】
11．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是【】
A．三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流
B．三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流C．三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线
D．如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线（都是火线）向外输电
12．对于三相交变电流，下面说法正确的是【】
A．相电压一定大于线电压
B．相电压一定小于线电压
C．相电流一定小于线电流
D．以上说法都不对
13．如图1所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C 相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是【】
A．电流表示数变小，电压表示数不变
B．电流表示数不变，电压表示数变大
C．电流表、电压表示数都变小
D．电流表、电压表示数都不变
二、填空题
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14．如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为______V，原、副线圈的匝数比为
______．
15．如图3用理想变压器给变阻器R供电，设输入交变电压不变．当变阻器R上的滑动触头P向上移动时，图中四只电表的示数和输入功率P变化情况是V______，V______，21A______，A______，P______．21
16．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________．
17．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R．当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍．
18．如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n=2200匝，n=600匝，n=3700匝，321已知交流电表A示数为0.5A，A示数为0.8A则电流表A的示数为______．132
三、计算题
19．如图5变压器两个次级线圈匝数比为n∶n，所接负载R=R，当只闭合电键S11122时，初级线圈中电流为1A；当只闭合电键S时，初级线圈中电流为2A，设输入的交变电2压不变，求n∶n．21
20．有一条河流，河水流量为4m/s，落差为5m，现利用它来发电，使用的发电机总效3率为50％，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4Ω，允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5％，而用户所需要电压为220V，求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比．变压器为理想变压器输电线路如图6所示．
变压器、电能的输送练习答案
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一、选择题
1．D2．BD3．BCD4．D5．C
6．D7．BC8．C9．B10．ABCD
11．BD12．D13．A
二、填空题
14．400，20∶11
15．不变，不变，减小，减小，减小
16.2kW ，16．605kW
1.48A ．18
三、计算题
20．升压1∶8，降压12∶1
单元练习三、一、选择题
1．线框长为a，宽为b在磁感强度为B的匀强磁场中由图1所示位置起绕OO′轴以角速度ω匀速转动，则t时刻感应电动势为【】
A．Babω·cosωt
B．Babω·sinωt
C．2Babω·sinωt
D．2Babω·cosωt
2．如图2平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压u=Usinωt，则粒子的m【】
A．位移一定按正弦规律变化
B．速度一定按正弦规律变化
C．加速度一定按正弦规律变化
D．粒子在两板间作简谐振动
3．图3金属环与导轨OO′相接触，匀强磁场垂直导轨平面，当圆环绕OO′匀速转动时【】15
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R中有交变电流通过A．电阻
R中无电流B．
C．圆环中有交变电流通过
D．圆环中无电流
】．下列说法正确的是【 4 A．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动
B．一周期内交流的方向改变两次
-5A ，则最小值为C．如果交流的最大值是5A
．用电器上所标电压值是交流的有效值D
）上时功Vωt（10V直流电源上，电热功率为P；当它接到电压u=10sin5．一电阻接在】【率为2P
．D0.5P C．P A．0.25P B．4′与断开的圆形线圈在同一平面内（如图At（）的长直导线OO6．通有电流i=Isinωm】U减小，交变电流必须处于每个周期的【所示），为使A端电势高于B端的电势且AB
，R秒内产生的热量为Q，现让一交变电流通过电阻．3A直流电流通过电阻R时，t7 】【2t 若秒内产生的热量为Q，则交变电流的最大值为
），根据这两式判断，（A（V），i=14.1sin314t．已知负载上的交变电流8u=311sin314t 】下述结论中正确的是【311V ．电压的有效值为 A Ω．负载电阻的大小为22B
55Hz C．交变电流的频率是
0.01s
D．交变电流的周期是
匝，输电压时，将副线圈拆去18，原线圈接入．一理想变压器变压比为920∶1220V
】8V出电压为，则该变压器原线圈的匝数应为【15
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A．495匝B．1320匝
C．2640匝D．990匝
10．电流互感器是用来测量大电流的仪器，如图5示，图中是电流互感器使用原理，以下说法正确的是【】
A．因变压器将电压升高了，所以电流表示数比把电流表直接接到ab间时示数大
B．图中电流表的示数比直接接在ab间时示数小
C．原理图有错误，原线圈匝数应比副线圈匝数多
D．图中电流表的示数就是ab间的电流大小
11．理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加
用交变电压表测得电压为
【】
12．用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为【】
A．K B．1/K C．K D．1/K 2213．如图6中变压器原线圈接交流高压，降压后通过输电线给用电器供电，当电键S断开时图中两电表示数电压U和电流I变化为【】
A．均变大B．U变大，I变小
C．均变小D．U变小，I变大
14．三相交流发电机接成星形，负载接成△形，若负载相电压为380V，则【】
A．发电机相电压为220V
B．发电机线电压为380V
C．负载线电压为380V
D．负载相电压为537V
二、填空题
15．一个额定电压是220V，额定功率为800W的用电器，接入
用电器的实际功率为u=110____W．
16．一台交流发电机，产生交变电动势的最大值为500V，周期为0.02s，保持其它条件15
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不变，把转速提高到原来的2倍，则交变电动势的有效值为______，周期为______．17．一台理想变压器，原线圈加上U电压的交变电流，副线圈两端的电压是U，如果21从副线圈上拆去n匝后，副线圈上的电压变为U'V，则原线圈的匝数n=_______，副线圈102原来的匝数n=_______．218．如图7所示，为一理想变压器n=10匝，n=20匝，L和L均是“220V，15W”2123的灯泡，与一匝线圈相连的电压表，读数为11V，那么变压器的实际输入功率为
______W．
19．如图8理想变压器电路中输入电压U一定，当S闭合时，各交流电表示数变化为：1A_____，A_____，A_____，U_____，U_____．22131
20．在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______，损失电压为______，用户得到电压为______，用户得到的功率为______．
三、计算题
21．交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则
（1）通过用电器的电流为多少？
（2）电源输出功率和发电总功率为多少？
（3）发电机输出端电压为多少？
22．输送4.0×10W的电能，若发电机输出电压为2000V，选用变压器升压后应用截面6积为4.25cm的铜导线，把电能送到400km远处，线路损失的功率为5.0×10W．52（1）应选用匝数比为多少的升压变压器？
（2）若已知铜的电阻率ρ=1.7×10Ω·m，在用电区使用降压变压器，其原线圈两端-8的电压为多大？
*综合科目题（下题需同时用到几门学科知识）
试题
读下面材料：
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回答下列问题：
江上．两江相比，二滩水电站建在上表中的______（1）根据以上材料和已有知识回答：
是件不利条间关系方面的______的原因是．电站用电市场之能该江水较丰富．______________）设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上电2（因为该方输电方案．万伏高压输电方案中应选用______11能损失来看，在50万伏超高压和％．案的输
电损失为另一方案的______单元练习答案一、选择题
B 5．4．BD．2．C3BC．1AB 10．．B A．8．BC96．A7ABCD ．B1412．C13．11．B
二、填空题
．增大，不变，增大，不变，不变19
9.5KW ，100V，1900V，20．500W三、计算题220V 3））（26050W 7562.5W（27.5A21．（1）V 2.8×102∶．（221）116（）4 *综合科目题）雅砻，落差大，距离较远（14.8 万伏，）（250
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2021年高二下学期物理期末复习模拟综合训练九含答案
2021年高二下学期物理期末复习模拟综合训练九含答案 一．选择题（本题共10小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列说法中正确的是 A．电场中电场强度越大的地方，电势就越高； B．若运动的电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则可以说明该处磁感应强度一定为零； C．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中仍可能产生感应电动势 D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机 2. 如图所示，匀强电场E的区域内，在O点放置一点电荷＋Q.a、b、 c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf 平面与电场垂直，则下列说法中正确的是( ) A．b、d两点的电场强度相同 B．a点的电势等于f点的电势 C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大3.如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负离子（不计重力），从O点以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离 子在磁场中（） A．运动时间相同 B．运动轨迹的半径相同 C．重新回到边界时速度的大小和方向均相同 D．重新回到边界的位置与O点的距离相等 4.如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速(在A点初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则( ) A．a的质量一定大于b的质量 B．a的电荷量一定大于b的电荷量 C．a运动的时间大于b运动的时间
高中物理选修3-2变压器课后习题测试题复习题
4 变压器 课时演练·促提升 A组 1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是() A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1 B.穿过原、副线圈每一匝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:对于理想变压器,穿过两个线圈的磁通量相同,磁通量变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,输入功率等于输出功率。 答案:BD 2.如图所示,可以将电压升高供给电灯的变压器是图() 解析:变压器应该接在交流电路中,升压变压器应该副线圈的匝数大于原线圈的匝数。 答案:C 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n1∶n2=1 000∶1,n3∶n4=1∶100,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()
A.2.2×103 W B.2.2×10-2 W C.2.2×108 W D.2.2×104 W 解析:由电流互感器知高压输电线中电流I=1 000 A,由电压互感器知高压U=220×103 V,则高压输电线功率P=UI=2.2×108 W。 答案:C 4.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20 Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交流电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是() A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt) V B.只断开S2后,L1、L2均正常发光 C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8 W 解析:由图象知T=0.02 s,ω==100π rad/s,u=20sin(100πt) V,A项错误;由于副线圈两端电压不变,故只断开S2,两灯串联,电压为额定值的一半,不能正常发光,B项错误;只断开S2,副线圈电路电阻变为原来的2倍,由P=知副线圈消耗功率减小,则原线圈输入功率也减小,C项错误;输入电压额定值U1=20 V,由及P R=得P R=0.8 W,D项正确。 答案:D 5.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin(100πt) V的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表,下列说法正确的是() A.原线圈中电流表的读数为1 A B.原线圈中的输入功率为220 W C.副线圈中电压表的读数为110 V
高二物理交变电流知识点及习题
第一节交流电的产生和变化规律一、交变电流： c）、（e）所示电流都属 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=εM sinωt在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε =sinωt=I m sinωt，电压u=U m sinωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，U mＩmεm εm= nsBωＩm=εm/ R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 ε m =NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。 i o t i o t i o t i o t i o t 图151 a d ()) (b () c() d () e
高一物理《变压器》2教案
第四节变压器 【教学目标】 1、了解使用变压器的目的，知道变压器的基本构造，知道理想变压器和实际变压器的区别。 2、知道变压器的工作原理，会用法拉第电磁感应定律解释变压器的变比关系。 3、知道不同种类的变压器。 【教学重点】 变压器的工作原理，互感过程的理解及电压与匝数的关系。 【教学难点】 互感过程的理解，变比关系的推导和理解 【教学方法】 演示、推理、学生实验 【教具】 学生电源、可拆变压器、交流电压表、小灯泡、多用电表（交流电压档） 【教学过程】 引入新课 今天我们要学习的是变压器这一节，在进入新课前，我们来看这样一组数据。 投影：
提问：我们发现不同的用电器所需的额定电压是不同的，但是我国民用供电电压均为220V，怎样才能让这些工作电压不同的用电器正常工作呢？ 回答：用我们今天所要学习的设备――变压器。 演示实验：出示交流电源，用交流电压表（量程10V）测其电压为7V，若想用这个电源来使额定电压为3V的小灯泡正常发光，显然不能直接接电源，我们就可以利用变压器将电源电压降下来后再接灯泡。 现象：灯泡能够正常发光。 这说明变压器是能够改变交流电压的设备。 过渡：为什么变压器会有这样的功能呢？就让我们先从变压器的构造说起。 一、变压器的构造 最典型的变压器是由两个线圈和闭合铁芯构成。 展示可拆变压器，左右各有一个线圈套在铁芯上，其中一个与电源相连的称为原线圈（或初级线圈），另一个与用电器相连的称为副线圈（或次级线圈）。线圈是由绝缘的导线绕制的。闭合的铁芯是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠加而成的。线圈与铁芯彼此绝缘。 投影：变压器的示意图，原副线圈的匝数一般是不同的，n1和n2分别表示原线圈和副线圈的匝数，U1和U2表示原线圈和副线圈的端电压。 提出疑问：从前面的实验中看到灯泡能够发光，说明副线圈两端是有电压的，但是线圈和铁芯彼此绝缘，不可能将原线圈的电能直接传送到副线圈来，那么这个电压是如何产生的呢？ 其实变压器也是法拉第电磁感应现象的一种应用，我们可以具体来分析变压器是如何工作的。 二、变压器的工作原理 分析：把交变电压加在原线圈上，原线圈中的交变电流产生交变的磁场，将铁芯磁化并在铁芯中产生交变的磁通量，这个交变的磁通量不但穿过原线圈，也穿过副线圈，所以也在副线圈中激发感应电动势。如果副线圈两端连着用电器，副线圈中就会产生交变电流。这一
高中物理磁场综合练习及答案.doc
高中物理磁场综合练习及答案 磁场相关的物理知识一直以来是学生在高中学习阶段较难掌握的部分,同学们需要加强相关练习，下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。 一、选择题(本题10小题，每小题5分，共50分) 1.一个质子穿过某一空间而未发生偏转，则() A.可能存在电场和磁场，它们的方向与质子运动方向相同 B.此空间可能有磁场，方向与质子运动速度的方向平行 C.此空间可能只有磁场，方向与质子运动速度的方向垂直 D.此空间可能有正交的电场和磁场，它们的方向均与质子速度的方向垂直 答案ABD 解析带正电的质子穿过一空间未偏转，可能不受力，可能受力平衡，也可能受合外力方向与速度方向在同一直线上. 2. 两个绝缘导体环AA、BB大小相同，环面垂直，环中通有相同大小的恒定电流，如图1所示，则圆心O处磁感应强度的方向为(AA面水平，BB 面垂直纸面) A.指向左上方 B.指向右下方 C.竖直向上 D.水平向右
答案A 3.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是() A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关 B.磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力的方向一致 C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零 D.在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大 答案D 解析磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与试探电流元无关.而磁感线可以描述磁感应强度，疏密程度表示大小. 4.关于带电粒子在匀强磁场中运动，不考虑其他场力(重力)作用，下列说法正确的是() A.可能做匀速直线运动 B.可能做匀变速直线运动 C.可能做匀变速曲线运动 D.只能做匀速圆周运动 答案A 解析带电粒子在匀强磁场中运动时所受的洛伦兹力跟速度方向与磁 场方向的夹角有关，当速度方向与磁场方向平行时，它不受洛伦兹力作用，又不受其他力作用，这时它将做匀速直线运动，故A项正确.因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，改变速度方向，因而同时也改变洛伦兹力的方向，故洛伦兹力是变力，粒子不可能做匀变速运动，故B、C两项错误.只有当速度方向与磁场方向垂直时，带电粒子才做匀速圆周运动，故D项
高中物理：变压器练习题
高中物理：变压器练习题 1.如图所示四个电路,能够实现升压的是( ) 【解析】选D。变压器只能对交变电流变压,不能对直流电变压,故A、B错误。由于电压与线圈匝数成正比,所以D项能实现升压。 2.一理想变压器的原、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的正弦交流电源上,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=66V,k= B. U=22V,k= C.U=66V,k= D.U=22V,k= 【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析： (1)掌握变压器的功率、电压、电流关系。 (2)根据变压器的匝数比推出原、副线圈的电流比,求得k值。 (3)根据变压器的电压关系和电路的特点求得电压。 【解析】选A。由于变压器的匝数比为3∶1,可得原、副线圈的电流比为1∶3,根据 P=I2R可知原、副线圈中电阻R的功率之比k=,由=,其中U 2=U,则U 1 =3U,结合原、 副线圈的电流比为1∶3,可得原线圈中电阻R上的电压为,所以有3U+=220V,得
U=66V,故选项A正确。 【补偿训练】如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压—时间图 像。原、副线圈匝数比n 1∶n 2 =10∶1,串联在原线圈电路中的交流电流表的示数为1A, 则( ) A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为311 V B.变压器输出端所接电压表的示数为22V C.变压器输出端交变电流的频率为50 Hz D.变压器的输出功率为220W 【解析】选C。变压器原线圈所接交流电压的有效值为U 1 =V=220 V,选项A错误； 变压器输出端所接电压表的示数为U 2=U 1 =×220V=22 V,选项B错误；变压器输 出端交变电流的频率为f=Hz=50 Hz,选项C正确；变压器的输出功率等于输入功 率,P=U 1I 1 =220×1W=220 W,选项D错误。故选C。 3.(多选)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是( )
高中物理交变电流知识点总结
交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像
4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和
E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表
高中物理-变压器教学设计
高中物理-变压器教学设计 三维教学目标 1、知识与技能 （1）知道变压器的构造，了解变压器的工作原理； （2）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题。 2、过程与方法:在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。 3、情感态度与价值观 （1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的； （2）培养学生实事求是的科学态度。 教学重点：探究变压比和匝数比的关系。 教学难点：探究变压比和匝数比的关系。 教学方法：实验探究法、阅读法、讲解法。 教学手段：学生电源、可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡。 教学过程： （一）引入新课 在实际应用中，常常需要改变交流的电压。大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压。各种用电设备所需的电压也各不相同。 电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220 V的电压，机床上的照明灯需要36 V的安全电压。一般半导体收音机的电源电压不超过10 V，而电视机显像管却需要10000 V以上的高电压。交流便于改变电压，以适应各种不同需要。变压器就是改变交流电压的设备。 这节课我们学习变压器的有关知识。 （二）进行新课 1、变压器的原理 思考与讨论：
按上图所示连接好电路，接通电源，观察灯泡是否发光。 问题1：两个线圈并没有直接接触，灯泡为什么亮了呢？这个实验说明了什么？答：当一个线圈中同交变电流时，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在另一个线圈中激起感生电场，从而产生感生电动势，灯泡中有了感应电流，故灯泡发光。实验说明，通过互感现象，电源的能量可以从一个线圈传输给另一个线圈。变压器就是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈构成的。 一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）。两个线圈都是绝缘导线绕制成的。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。 变压器的结构示意图和符号，如下图所示： 互感现象时变压器工作的基础。在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量。这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势。如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势。副线圈两端的电压就是这样产生的。所以，两个线圈并没有直接接触，通过互感现象，副线圈也能够输出电流。 问题2：变压器线圈两端的电压与匝数有何关系呢？下面我们通过实验来探究。
高二物理：电场综合练习题(含参考答案)
高二物理3-1电场： 一：电场力的性质 一、对应题型题组 ?题组1 电场强度的概念及计算 1．下列关于电场强度的两个表达式E ＝F /q 和E ＝kQ /r 2的叙述，正确的是( ) A ．E ＝F /q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的电荷的电荷量 B ．E ＝F /q 是电场强度的定义式，F 是放入电场中电荷所受的电场力，q 是放入电场中电荷的电荷量，它适用于 任何电场 C ．E ＝kQ /r 2是点电荷场强的计算式，Q 是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场 D ．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F ＝k q 1q 2r 2，式kq 2 r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大 小，而kq 1 r 2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小 2．如图1所示，真空中O 点有一点电荷，在它产生的电场中有a 、b 两点，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成 60°角，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成30°角．关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 的关系，以下结论正确的是( ) 图1 A ．E a ＝ 33E b B ．E a ＝1 3 E b C ．E a ＝3E b D ．E a ＝3E b 3．如图2甲所示，在x 轴上有一个点电荷Q (图中未画出)，O 、A 、B 为轴上三点，放在A 、B 两点的试探电荷受到的 电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示，则( ) 图2 A ．A 点的电场强度大小为2×103 N/C B ．B 点的电场强度大小为2×103 N/ C C ．点电荷Q 在A 、B 之间 D ．点电荷Q 在A 、O 之间 ?题组2 电场强度的矢量合成问题 4．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是 场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称．则( )
高二物理选修3-2__变压器练习题(精选)
A2 变压器练习题(经典） 1.如图所示，在图甲中是两根不平行导轨，图乙中是两根平行导轨， 其他物理条件都相同，金属棒MN都在导轨上向右匀速平动，在棒的 运动过程中，将观察到 A.两个小电珠都发光，只是亮度不同 B.两个小电珠都不发光 C.L2发光，L1不发光 D.L1发光，L2不发光 2、．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比不变，副线圈上接有电阻不 为零的负载，在原线圈上输入不变的电压Ｕ1，以下不．正确的是 A．Ｕ1∶Ｕ2＝Ｎ1∶Ｎ2B．Ｉ1∶Ｉ2＝Ｎ2∶Ｎ1 C．当Ｉ2减小时，Ｉ1增大D．当Ｉ2减小时，Ｉ1减小 3、一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接， 输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10 Ω的电阻. 则 A. 流过电阻的最大电流是20 A B. 与电阻并联的电压表的示数是141 V C. 变压器的输入功率是1×103 W D. 在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103 J 4、用电记峰期，电灯往往会变暗，其原理如图7所示，可简化为如下物理问题：在理想变压器的副线圈 上，通过输电线连接两只灯泡L1和L2，输电线的等效电阻R，原线圈输入有效值恒定的交流电压， 当开关S闭合时，以下说法正确的是（） A．R两端的电压增大B．原线圈输入功率减小 C．副线圈输出电压减小D．原线圈中电流减小 5、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的u－t图象。原、副线圈匝数比n1 ：n2＝10 ： 1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1 A，则 A．变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V B ．变压器输出端所接电压表的示数为 C．变压器输出端交变电流的频率为50Hz D ．变压器的输出功率为 6．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个相同的灯泡均能正常 发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么 A．灯L也正常发光B．灯L比另3个暗 C．灯L将会烧毁D．不能确定 B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A 8、图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω 压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（） A、电流表的示数为2A B、原、副线圈匝数比为1:2 C、电压表的示数为电压的有效值 D、原线圈中交变电压的频率为100Hz 9．如右图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2, 初级线圈的两端a、b接正弦交 流电源，电压表220 V，负载电阻R =44 Ω，电流表．下列判断中正 确的是 A．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1 B5∶1 C．电流表 1.0 A D．电流表的示数为0.4 A 10．如图所示，一理想变压器原线圈的匝数 1 1100 n=匝，副线圈的匝数 2 220 n= 匝，交流电源的电压 )V u tπ =，电阻44 R=Ω，电压表、电流表均为理想电 表，则下列说法中正确的是 A．交流电的频率为100 Hz B．电压表的示数为44V C．电流表A2的示数约为1.4A D．电流表A1的示数为0.2A 11．图乙中，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1 ．原线 圈与如图甲所示的交流电连接．电路中电表均为理想电表，定值电 阻R1＝5Ω，热敏电阻R2的阻值随温度的升高而减小，则 A．电压表示数为V B．R1的电功率为0.2W C．R1电流的频率为50Hz D．R2处温度升高时，电流表示数变小 ~ s / - 7 图
高中物理交流电知识点概括
第一节 交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c ）、（e ）所a ）律变化的。即正弦交流。 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 3、规律： （1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBS ωsin ωt 。用εM 表示峰值εM =NBS ω 则e=ε M sin ω t 在纯电阻电路中,电流I= R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ，电压u=U m sin ωt 。 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节 表征交变电流的物理量 1、表征交变电流大小物理量 ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u ②峰值：即最大的瞬时值 用大写字母表示，U m Ｉm εm εm = nsB ω Ｉm =εm / R 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为 εm =NBS ω，即仅由匝数N ，线圈面积S ，磁感强度B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 ③有效值： ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= 2 m ε I= 2 m I U= 2 m U 。
高中物理交变电流变压器教案讲义
交变电流 一、基础知识 1.交变电流 （1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。 （2）正弦式交变电流：上图（a ）按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。由线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生。 （3）周期、频率和角速度的关系：ω＝2π T ＝2πf 。 （4）变化规律： 规律 物理量 函数 图象 磁通量 Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt 电动势 e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin ωt 电压 u ＝U m sin ωt ＝RE m R ＋r sin ωt 电流 i ＝I m sin ωt ＝E m R ＋r sin ωt 线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变． 线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变． （5）交变电流的有效值：对于正(余)弦式交流电，有效值可以利用I ＝ I m 2，U ＝U m 2，E ＝E m 2 来计算。 对于非正(余)弦式交流电，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，I 2 Rt ＝I 12Rt 1+I 22Rt 2+I 32Rt 3+… ，U 2R t ＝U 12R t 1+U 22R t 2+U 32 R t 3+… ，其中t ＝t 1+t 2+t 3+…
（6）“四值”的比较： 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 交变电流某一时刻的值 e ＝E m sin ωt i ＝I m sin ωt 计算线圈某时刻的受力情况 峰值 最大的瞬时值 E m ＝nBSω I m ＝ E m R ＋r 讨论电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效 的恒定电流的值 E ＝ E m 2 U ＝U m 2 I ＝I m 2 适用于正(余)弦式交变电 流 (1)计算与电流的热 效应有关的量(如电功、电功率、电热等) (2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 平均值 交变电流图象中图线与时 间轴所夹的面积与时间的 比值 E ＝Bl v E ＝n ΔΦΔt I ＝ E R ＋r 计算通过电路截面的电荷量 (1)先求电动势的最大值E m ＝nBSω； (2)求出角速度ω，ω＝2π T ； (3)明确从哪一位置开始计时，从而确定是正弦函数还是余弦函数； (4)线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝Imsin ωt. (5)线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i ＝Imcos ωt. (6)写出瞬时值的表达式． 2.变压器 （1）基本关系式：功率关系，P 入=P 出 电压关系，U 1n 1＝U 2n 2，有多个副线圈时U 1n 1＝U 2n 2＝U 3 n 3 ＝…
最新高二物理综合强化训练试题
N S G 胡文2021年高二物理综合强化训练试题（八） 审稿人：胡文2021年 1、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中，电流表指针会发生偏转的是 （ ABD ） A 、线圈不动，磁铁插入线圈 B 、线圈不动，磁铁拔出线圈 C 、磁铁插在线圈内不动 D 、线圈不动，磁铁以其中心为轴，沿纸面做顺时针方向转动 2．如图所示的光控电路用发光二极管LED 模仿路灯，RG 为光敏电阻．“功能的非门，当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值时，输出端Y 会突然从高电平跳到低电平，而当输入端A 的电压下降到另一个值时，Y 会从低电平跳到高电平．在天暗时路灯（发光二极管）会点亮，下列说法中正确的是（ BD ） A ．天暗时Y 处于高电平 B ．天暗时Y 处于低电平 C ．当R1调大时A 端的电压降低， 灯（发光二极管）点亮 D ．当R1调大时A 端的电压降低， 3、如图所示，质量为m 电量为q 的带正电物体，在磁感强度为B 、方向直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩檫因数为μ的水平面向左运动，则CD A.物体的速度由v 减小到零所用的时间等于mv/μ(mg+qvB) B.物体的速度由。减小到零所用的时间小于mv/μ(mg+qvB) 物体做匀速 C.若另加一个电场强度为μ(mg+qvB)/q 、方向水平向左的匀强电场， 运动 。 D.若另加一个电场强度为 (mg+qvB)/q 、方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速运动· 4、如图所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，用来加速质量为m ，电量为q 的质子，质子每次经过电场区时，都恰好在电压为U 时并被加速，且电场可视为匀强电场，使质子由静止加速到能量为E 后，由A 孔射出 。下列说法正确的是（ BD ） A.D 形盒半径R 、磁感应强度B 不变，若加速电压U 越高,质子的能量E 将越大 B.磁感应强度B 不变，若加速电压U 不变, D 形盒半径R 越大、质子的能量E 将越大 C.D 形盒半径R 、磁感应强度B 不变，若加速电压U 越高,质子的在加速器中的 运动时间将越长 D.D 形盒半径R 、磁感应强度B 不变，若加速电压U 越高,质子的在加速器中的运动时间将越短 5.在真空中，半径r ＝3×10－2 m 的圆形区域内有匀强磁场，方向如图所示，磁感应强度B = 0.2T 。一个带正电的粒子，以初速度v 0＝106 m/s 从磁场边界上直径ab 的一端a 射入磁场，已知该粒子的比荷q/m ＝108 C/kg ，不计粒子重力。 （1）粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径是多少？R =0.05m （2）若要使粒子飞离磁场时有最大偏转角，求入射时v 0方向与ab 的夹角θ。θ=37 v 0 θ a O 图5 t 4 e t t 1 t 2 t 3
高中物理--变压器练习题
高中物理--变压器练习题 一、不定项选择题 1.一个正常工作的理想变压器的原、副线圈中,下列的哪个物理量一定相等 ( ) A.交变电流的电压 B.交变电流的电流 C.输入和输出的电功率 D.没有物理量相等 【解析】选C。变压器可以改变原、副线圈中的电压和电流,因此原、副线圈中的电压和电流一般是不相同的,所以A、B错;由于理想变压器不消耗能量,故原线圈输入功率等于副线圈输出功率,C对D错。 2.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2 =4∶1,当导体棒 在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表A 1 的示数是 12 mA,则电流表A 2 的示数为( ) A.3 mA B.0 C.48 mA D.与负载R的值有关 【解析】选B。本题考查了变压器的工作原理,关键要清楚交变电流能通过变压器,而 恒定电流不能通过变压器。导体棒向左匀速切割磁感线时,在线圈n 1 中通过的是恒定 电流,不能引起穿过线圈n 2的磁通量变化,在副线圈n 2 上无感应电动势出现,所以A 2 中无电流通过。 3.如图所示,理想变压器原、副线圈回路中的输电线的电阻忽略不计。当S闭合时( ) A.电流表A 1的读数变大,电流表A 2 的读数变小 B.电流表A 1的读数变大,电流表A 2 的读数变大 C.电流表A 1的读数变小,电流表A 2 的读数变小 D.电流表A 1的读数变小,电流表A 2 的读数变大 【解析】选B。当S闭合后,变压器副线圈中的输电回路的电阻减小,而输出电压不变。 由I 2=得I 2 增大,即电流表A 2 的读数增大,即输出功率变大。由U 1 I 1 =U 2 I 2 可知,I 1变大,即电流表A 1 的读数也增大,选项B正确。
高中物理--变压器教案
高中物理--变压器教案 教学目的：l 、了解变压器的构造,理解变压器的工作原理。 2、掌握变压器的变流比和变压比。 3、了解几种常见的变压器。 教学准备：幻灯片、可拆迁变压器、学生电源、演示电流表、 教学过程： 一、知识回顾 1、产生电磁感应现象的条件。 2、法拉第电磁感应定律。 二、新课教学： 1．变压器的构造 原线圈、 副线圈、 铁心 2．变压器的工作原理 在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。 3．理想变压器 磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。 4．理想变压器电压跟匝数的关系： U 1/U 2= n 1/n 2 说明：对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。即有 3 3 2211n U n U n U ===……。这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,因此每组线圈的电动势与匝数成正比。在线圈内阻不计的情况下,每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。 5．理想变压器电流跟匝数的关系 I 1/I 2= n 2/n 1 （适用于只有一个副线圈的变压器） 说明：原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况,一
2 旦有多个副线圈时,反比关系即不适用了,可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出：U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2= 12n n U 1 U 3=13n n U 1 U 4=1 4n n U 4……可得出： n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+…… 6．注意事项 （1）当变压器原副线圈匝数比( 2 1 n n )确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2= 1 2 n n U 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流（I 1=1 2 n n I 2）,同时有了相等的输入功率,（P 入 =P 出 ）所以说：变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负 载来决定的。 三、例题解析 【例1】如图16-1所示,理想变压器铁芯上绕有A 、B 、C 线圈,匝数比为n A :n B :n C =4:2:1,在线圈B 和C 的电阻R,当线圈A 与交流电源连通时,交流电流表A 2的示数为则交流电表A 1的读数为_______________I 0 。 【分析与解】此题如果轻易用电流强度与匝数成反比的关系来解,即 A B B A n I =得出I A =0.5I 0就错了。应该注意到变压器副线圈有多组,电流反比关系不成立,但电压与匝数成正比的关系还是成立的,应先根据这一关系求出 C 组线圈电压,再根据R 相等的条件求出C 组电流,由 B C B C n n U U =和R U I c c =,得I C =0.5I 0 .此后利用关系式 n A I A =n B n B +n C n C 即 4I A =2I 0+1×0.5I 0 得I A =0.625I 0
高二物理之电磁感应综合题练习(附答案)
电磁感应三十道新题(附答案) 一．解答题（共30小题） １.如图所示，MN和PＱ是平行、光滑、间距Ｌ=0.１m、足够长且不计电阻的两根竖直固定金属杆，其最上端通过电阻Ｒ相连接，R=0.5Ω．R两端通过导线与平行板电容器连接,电容器上下两板距离d=lm.在Ｒ下方一定距离有方向相反、无缝对接的两个沿水平方向的匀强磁场区域I和Ⅱ,磁感应强度均为B=2T,其中区域I的高度差ｈ1＝３m，区域Ⅱ的高度差h2＝lｍ.现将一阻值r=０.５Ω、长l=0.lm的金属棒ａ紧贴MＮ和PＱ,从距离区域I上边缘h=5m处由静止释放；a进入区域I后即刻做匀速直线运动，在a进入区域I的同时,从紧贴电容器下板中心处由静止释放一 带正电微粒A．微粒的比荷=20C/kｇ,重力加速度g=１0m/s2．求 (1)金属棒a的质量M; （2）在ａ穿越磁场的整个过程中,微粒发生的位移大小x； （不考虑电容器充、放电对电路的影响及充、放电时间) 2．如图（甲)所示，MＮ、ＰQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0．5ｍ，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为０.2ｋｇ的金属棒cｄ垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd 的电阻r＝２Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=２T．若棒以１m/ｓ的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力Ｆ作用,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过2s金属棒的速度稳定不变,图(乙)为安培力与时间的关系图象.试求： (1）金属棒的最大速度； （２）金属棒的速度为3ｍ／s时的加速度; （3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．
高中物理二轮复习《直流电与交流电》
P UI P EI U E η== =外 专题四 电路和电磁感应 第一讲 直流电路与交流电路 何洁 知识主干 一、电功和电热 电功W ＝qU ＝UIt ；电热Q ＝I 2Rt. (1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内 能，所以W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t. (2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等)，所以电功必然大于电热，即W>Q ，这时电功只能用W ＝UIt 计算，电热只能用Q ＝I 2Rt 计算，两式不能通用． （3）电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能；流经非纯电阻电路，消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能． (4)电源的功率与效率 ①电源的功率P ：也称为电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：P= IE ②电源内阻消耗功率P 内：是电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率，计算式为：P 内= I 2r . ③电源的输出功率P 外：外电路上消耗的功率，计算式为：P 外= IU 外 . ④电源的效率： ⑤电源的输出功率与外电阻R 的关系： 因此可知当电源内外电阻相等时，输出功率最大。 当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． 当R ＜r 时，随着R 的增大输出功率越来越大． 当R 由小于r 增大到大于r 时，随着R 的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)． 4．含容电路的分析技巧 电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流，则无电压)． 二、交变电流 22 2 2()()4RE E P UI R r R r r R ===-++外
高中物理选修3-5综合练习题3有答案
高中物理选修3-5综合练习题3 1．氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则( ) A．吸收光子的能量为hν1＋hν2 B．辐射光子的能量为hν1＋hν2 C．吸收光子的能量为hν2－hν1 D．辐射光子的能量为hν2－hν1 2．人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，这是为了（） A．减小地面对人的冲量B．减小人的动量的变化 C．增加人对地面的冲击时间D．增大人对地面的压强 3．放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有（） A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视 C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害 4．下列关于“原子质量单位u”的说法中正确的有（） A．1u就是一个氢原子的质量 B．1u就是一个中子的质量 C．1u是一个碳12原子的质量的十二分之一 D．1u就是931.5MeV的能量 5．下列关于裂变反应的说法中，正确的是（） A．裂变反应必须在几百万度的高温下才能发生 B．要能发生链式反应，铀块的体积必须超过临界体积 C．太阳能释放大量能量，是因为太阳内部不断发生裂变反应 D．裂变反应放出大量热量，故不遵守能量守恒定律 6．近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子 X经过若干次α衰变后成结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核277 112 Y，由此可以判定该超重元素发生α衰变的次数是（） 为253 100 A．3 B．4 C．6 D．8
高二物理《变压器》练习题
高二物理《变压器》练习题 高二物理《变压器》练习题 一.选择题: 1.如图16-5所示,变压器输入交变电压U一定,两个副线圈的匝数为n2和n3,当把一电阻先后接在a,b间和c,d间时,安培表的示数分别为I和I’，则I：I’为() A.n22:n32 B.: C.n2:n3 D.n32:n22 2.有一个理想变压器,原线圈1200匝,副线圈400匝,现在副线圈上接一个变阻器R,如图所示,则下列说法中正确的是() A.安培表A1与A2的示数之比为3:1 B.伏特表V1与V2的示数之比为3:1 C.当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加 D.原、副线圈的功率之比为3:1 3.如图16-7,一理想变压器原副线圈匝数比为4:1,图中五只电灯完全相同,若B、C、D、E都能正常发光，则A灯() A.一定能正常发光 B.比正常发光暗 C.比正常发光亮 D.一定被烧坏 4.在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原副线圈匝数分别为n1=600,n2=120,电源电压U1=220V，原线圈中串联一个0.2A的保险丝,为了保证保险丝不被烧坏,则() A.负载功率不超过44w B.副线圈电流最大值不能超过1A
C.副线圈电流有效值不能超过1A D.副线圈电流有效值不能超过 0.2A 5.如图16-8所示,一理想变压器的原副线圈分别由双线圈ab和cd(匝数都为n1)、ef和gh(匝数都为n2)组成，用I1和U1表示输入电流和电压，I2和U2表示输出电流和电压。在下列四种连接法中，符合关系U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n1的.有 A.a与c相连,b与d相连作为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端 B.a与c相连,b与d相连作为输入端;f与g相连、以e、h为输出端 C.b与c相连,以a与d为输入端;f与g相连，以e、h为输出端 D.b与c相连,以a、d为输入端;e与g相连、f与h相连作为输出端 二.填空题: 6.如图16-9所示,理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，平行金属导轨与原线圈相连，当导体ab在匀强磁场中匀速运动时，电流表A1示数为12mA，则电流表A2示数为______mA。 7.用1万伏高压输送100千瓦的电功率，在输电线上损失2%的电功率，则输电线的电阻是___________欧姆，如果把输送电压降低一半，则输电线上损失功率将占输送功率的___%。 8.如图16-10所示，理想变压器和三个定值电阻R1、R2和R3接在交流电源上，R1=R3，若R1、R2和R3上的电功率相等，则R1：R2=_____________,变压器原、副线圈的匝数比为__________. 三.计算题 9.有一理想变压器在其原线圈上串一熔断电流为I0=1A的保险丝后接到220V交流电源上，副线圈接一可变电阻R作为负载，如图16-11所示，已知原、副线圈的匝数比n1:n2=5:1,问了不使保险丝熔断，可变电阻的取值范围如何?