2020版高中物理课时作业十二变压器新人教版选修3_21

课时分层作业(二十)(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．图中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是()①②③④A．①③B．②③C．①④D．②④C[由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误。

③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出④正确，③错误。

故正确选项为C。

] 2．关于磁通量，下列说法中正确的是()A．磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量B．磁通量越大，磁感应强度越大C．穿过某一面积的磁通量为零，则该处磁感应强度不一定为零D．磁通量就是磁感应强度C[磁通量Φ＝BS是标量，它的正、负只是表明从不同的面穿入，磁通量大不一定磁感应强度大。

若圆环与磁场方向平行，磁通量为零，但磁感应强度不为零。

]3．(多选)如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是()A．穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向里C．ΦB＞ΦCD．ΦB＜ΦCAC[由安培定则判断，凡是垂直纸面向外的磁感线都集中在线圈内，因磁感线是闭合曲线，则必有相应条数的磁感线垂直纸面向里，这些磁感线分布在A线圈外，所以B、C圆面都有垂直纸面向里和向外的磁感线穿过，垂直纸面向外的磁感线条数相同，垂直纸面向里的磁感线条数不同，B圆面的较少，C圆面的较多，但都比垂直向外的少，所以穿过B、C的磁通量方向应垂直纸面向外，且ΦB＞ΦC。

]4.(多选)如图所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是()A.两导线间的空间不存在磁场B．虚线C处磁感应强度为零C．AC间磁感应强度垂直纸面向里D．CB间磁感应强度垂直纸面向外BCD[设电流A、B在空间产生的磁场分别为B A、B B，根据安培定则，电流A在AB间产生的磁场垂直纸面向里，而电流B在AB间产生的磁场垂直纸面向外，又因I A＝I B，故在AC区，B A＞B B，合磁场方向垂直于纸面向里，在BC区，B A＜B B，合磁场方向垂直于纸面向外，中线C 处B A＝B B，合磁场为零，综上所述，正确的选项为B、C、D。

变压器知识元变压器的构造和原理知识讲解变压器的原理1．变压器的结构和特点（1）结构：主要由闭合的铁芯和绕在铁芯上的两个或两个以上的线圈组成。

铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。

.铁芯的作用：使绝大部分磁感线集中在铁芯内部，提高变压器的效率。

原线圈：也叫初级线圈，其匝数用n1表示副线圈：也叫次级线圈，其匝数用n2表示输入电压：U1输出电压：U2（2）特点：原线圈与交流电源相连，副线圈与负载相连。

2．变压器的工作原理及变压规律（1）互感现象交变电流通过原线圈时在铁芯中激发交变磁场，交变磁场在副线圈中产生感应电动势，当副线圈两端连接负载并闭合时，副线圈中有电流产生，它在铁芯中产生交变磁通量，这个交变磁通量也穿过原线圈，在原线圈中产生互相感应的现象。

（2）工作原理电磁感应是变压器的工作原理，即互感现象是变压器工作的基础。

（3）能量转换由于这种互感现象，原、副线圈虽然不相连，电能却可以通过磁场从原线圈传递到副线圈。

其能量转换方式为：原线圈电能磁场能副线圈电能。

变压器的种类几种常见的变压器（1）自耦变压器：又称为调压变压器，自耦变压器，它只有一个线圈，把全部线圈作为原线圈或副线圈，线圈的一部分作为副线圈或原线圈。

由此自耦变压器可以降压，也可以升压，变压器的基本规律对自耦变压器均适用。

（2）电压互感器：用来把高电压变成低电压或者用来测量交流高电压，使用时，把原线圈与被测电路并联。

如图甲所示，原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表。

互感器将高电压变为低电压，通过电压表测低电压，结合匝数比可计算出高压电路的电压。

（3）电流互感器：用来把大电流变成小电流或者测量交流大电流，使用时，把原线圈与被测电路串联。

如图乙所示，原线圈串联在待测高电流电路中，副线圈接电流表。

互感器将大电流变为小电流，通过电流表测出小电流，结合匝数比可计算出高电流电路中的电流。

理想变压器的规律1．理想变压器理想变压器是实际变压器的近似。

理想变压器有三个特点：（1）铁芯封闭性好，无漏磁现象，即穿过原、副线圈两绕组每匝的磁通量Φ都一样，每匝线圈中所产生感应电动势相等。

新课标人教版32选修三《变压器》WORD教案4人教版选修3-2 第五章第四节第1课时2011年6月教学目标一、知识与技能：1．了解变压器的构造及明白得变压器的工作原理，2．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决差不多问题，3．明白理想变压器是忽略了变压器的能量缺失，它的输出功率等于输入功率4、能运用功率关系推导电流与匝数关系二、过程与方法：从探究“匝数与电压关系”全过程指导学生学习物理的思想与方法三、情感态度与价值观：认识变压器在现实生活中的应用，感受它的价值。

重点：1．探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系并能用它解决差不多问题，2．从电磁感应的角度和能量的转化与守恒的角度深刻明白得变压器的工作原理难点：1．“探究变压器的匝数与线圈两端的电压的关系”实验，2．从能量的转化与守恒的角度明白得变压器的工作原理。

教法：观看现象—进行猜想—设计实验—进行分析—得出结论—指导实践。

教具：学生电源、可拆变压器、实物投影仪、多用电表、小灯泡、单刀双掷开关课型：新授课学案教师活动（含学法指导）学生活动设计意图引入新课随身听3伏机床36伏电视机3-4万伏多媒体展现，学生观看后导入新课学生观看摸索，生活中需要的各种电压并举例。

从生活中感悟变压器的重要意义，激发学习的热情。

一、探究变压器的构造1.构造2.示意图3.电路图中符号指导学生阅读教材P40及图5.4-2和手中的可变压器。

学生阅读教材P40及图5.4-2，结合手中可拆变压器总结出变压器的结构、示意图、电路符号。

培养学生的自主学习与概括能力。

二、探究变压器的工作原理-----互感现象1、演示实验（1）接通直流电，观看小灯泡的现象。

（2）接通交流电，观看小灯泡的现象。

2、变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（U2、I2）转化。

变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：电能→磁场能→电能转化(U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2)摸索：若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2? 1、演示实验，引导学生观看现象2、利用法拉第电磁感应定律启发学生分析变压器的工作原理---互感。

第2节波的图象A组：合格性水平训练1．(波的图象分析)(多选)下列图中正确的波形图是( )答案BC解析根据“坡形”法，凡是在“上坡”区必向下运动，“下坡”区必向上运动，故B、C正确。

2. (波的图象分析)(多选)一列横波某时刻的波形如图所示，则关于质点A所受的回复力，下列说法中正确的是( )A．如果波向右传播，则质点A受到向上的回复力B．如果波向右传播，则质点A受到向下的回复力C．如果波向左传播，则质点A受到向上的回复力D．如果波向左传播，则质点A受到向下的回复力答案BD解析无论波向左还是向右传播，回复力始终指向平衡位置，质点A所受的回复力向下，B、D正确。

3．(波的图象与振动图象综合)如图所示是沿x轴负方向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形，图中x＝2 m处的质点P的振动图象应是下图中的( )答案 A解析由波向左传播，可判断x＝2 m处质点开始从平衡位置向上振动，A正确。

4．(波的图象与振动图象综合)(多选)如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是离原点x1＝2 m的一个质点，Q是离原点x2＝4 m的一个质点，此时离原点x3＝6 m 的质点刚刚要开始振动，图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)，由此可知( )A．质点P和质点Q振动情况完全相同B．t＝0时刻质点Q沿y轴正方向振动C．这列波的波源起振方向向上D．图乙可能是图甲中质点Q的振动图象答案BD解析由题图甲可知质点P和质点Q振动情况完全相反，A错误；波沿x轴正方向传播，所以t＝0时刻质点Q沿y轴正方向振动，B正确；由离原点x3＝6 m的质点刚刚要开始振动可知，波源起振方向向下，C 错误；质点Q 在平衡位置且振动方向向上，题图乙对应的可能是题图甲中质点Q 的振动图象，D 正确。

5．(综合) (多选)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，x ＝0 处的O 点为波源且由t ＝0时开始沿y 轴负方向起振，如图所示是t ＝0.3 s 时，x ＝0至x ＝4 m 范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。

课时跟踪检测（十一） 变 压 器基础层级——基稳才能楼高一、选择题1．用理想变压器给负载电阻R 供电，变压器输入电压一定时，在下列四个方法中，可以使变压器输入功率增加的是( )A ．增加变压器原线圈匝数，而副线圈匝数及负载电阻的阻值保持不变B ．减小负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变C ．增加负载电阻的阻值，而变压器原、副线圈匝数不变D ．减小变压器副线圈匝数，而原线圈匝数和负载电阻的阻值保持不变解析：选B 由U 1U 2＝n 1n 2，当n 1增加时，U 2减小，P 2＝U 22R ，P 2减小，A 错误；U 1、n 1、n 2不变，则U 2不变，R 减小时，P 2＝U 22R ，P 2增大，B 正确；选项C 方法与B 相反，C 错误；当n 1、U 1不变，n 2减小时，U 2减小，P 2＝U 22R(R 不变)，P 2减小，D 错误。

2．[多选]如图所示，MN 和PQ 为两光滑的电阻不计的水平金属导轨，N 、Q 接理想变压器，理想变压器的输出端接电阻元件R 、电容元件C ，导轨上垂直放置一金属棒ab 。

今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场，则下列说法中正确的是(I R 、I C 均为有效值)( )A ．若ab 棒匀速运动，则I R ≠0，I C ＝0B ．若ab 棒匀速运动，则I R ＝0，IC ＝0C ．若ab 棒在某一中心位置两侧往复运动，则I R ≠0，I C ≠0D ．若ab 棒匀加速运动，则I R ≠0，I C ＝0解析：选BCD ab 棒匀速切割磁感线时产生恒定电动势，原线圈两端电压不变，故副线圈中电流为零，A 错误，B 正确；若ab 棒在某一中心位置两侧往复运动，原线圈两端有变化的电压，副线圈两端产生变化的电压，电容器进行充、放电，C 正确；当ab 匀加速运动时，产生的电动势均匀增加，原线圈中电流均匀增加，产生的磁场均匀增强，副线圈中产生稳定的感应电动势，副线圈两端电压不变，因而电容器不会充、放电，D 正确。

课时作业(十二) 变压器一、单项选择题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．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上5匝线圈，如图所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为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解析：根据U 1U 2＝n 1n 2可得2201＝n 15，可知n 1＝1 100.排除C 、D 两项．再由22036＝n 1n 2可知n 2＝180，故A 错B 对．答案：B2．如图所示，理想变压器原线圈输入电压u ＝U m sin ωt ，副线圈电路中R 0为定值电阻，R 是滑动变阻器.和是理想交流电压表，示数分别用U 1和U 2表示；和是理想交流电流表，示数分别用I 1和I 2表示．下列说法正确的是( )A ．I 1和I 2表示电流的瞬时值B ．U 1和U 2表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，U 2不变，I 1变大D ．滑片P 向下滑动过程中，U 2变小，I 1变小解析：交流电表的示数为有效值，故A 、B 项均错误；P 向下滑动过程中，R 变小，由于交流电源、原副线圈匝数不变，U 1、U 2均不变，所以I 2＝U 2R 0＋R变大，由I 1I 2＝n 2n 1，得I 1＝n 2n 1I 2变大，故C 项正确、D 项错误．答案：C3．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，原线圈接正弦交流电源，副线圈接入“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )A ．电流表的示数为32220AB ．电源输出功率为1 200 WC ．电流表的示数为3220AD ．原线圈端电压为11 V解析：由灯泡正常发光，可知副线圈电压为220 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可知，原线圈电压U 1＝20×220 V ＝4 400 V ，D 错．又因输入功率等于输出功率，P 1＝P 2＝60 W ，故B 错．．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和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为向上滑动，U′变大．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220 V的正弦交流电源上，如图所示．设副线圈回路中，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为和b是交流电表，则( )为交流电压表D ．a 为交流电压表，b 为交流电流表解析：由电路连接方式可知，左图是电压互感器，把高电压经过变压器降压后测量，所以n 1>n 2，a 为交流电压表，右图为电流互感器，把大电流经过变压器变为小电流再测量，所以n 3<n 4，b 为交流电流表．答案：AD7．如图所示，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n 1＝600，n 2＝120，交流电源电压U 1＝220 V ，原线圈中串联一个0.2 A 的保险丝，为保证保险丝不被烧断，则( )A ．负载功率不能超过44 WB ．副线圈电流最大值不能超过1 AC ．副线圈电流有效值不能超过1 AD ．副线圈电流有效值不能超过0.2 A解析：由P 入＝P 出可知P 入＝U 1I 1＝44 W ．又由U 1U 2＝n 1n 2，得U 2＝44 V ，故I 2不能大于1 A ，负载功率不能超过44 W.答案：AC8．(锦州高二检测)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1.电池和交变电源的电动势都为6 V ，内阻均不计．下列说法正确的是( )A ．S 与a 接通的瞬间，R 中无感应电流B ．S 与a 接通稳定后，R 两端的电压为0C ．S 与b 接通稳定后，R 两端的电压为3 VD ．S 与b 接通稳定后，原、副线圈中电流的频率之比为2∶1 解析：在S 与a 接通的瞬间，由于电流由零突然变大，所以线圈中的磁通量会发生变化，副线圈中的R 会有感应电流，所以A 错误；在S 与a 接通稳定后，电路中的电流稳定，磁通量不会发生变化，所以副线圈中不会有感应电流产生，电阻R 两端的电压为0，所以B 正确；在S 与b 接通稳定后，由于b 是交流电源，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为3 V ，所以C 正确；变压器不会改变交流电源的频率，所以原、副线圈中电流的频率是相同的，所以D 错误．答案：BC9．如图甲所示为一自耦变压器，变压器的原线圈AB 端输入电压如图乙所示，副线圈电路中定值电阻R 0＝11 Ω，电容器C 的击穿电压为22 V ，移动滑动触头使电容器刚好不会被击穿，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A ．电压表的示数为220 VB ．原、副线圈的匝数比为10∶1C ．电流表的示数等于通过电阻R 0的电流D ．原线圈AB 端输入电压的变化规律为u ＝311sin100πt V解析：电压表的示数等于交变电压的有效值，所以电压表的示数为U 1＝U m2＝220 V ，选工作．在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则( )10 Ω，则原、副线圈的匝数比10 Ω，则原、副线圈的匝数比．若要发电机的输出电压发生波动使V1的示数小于正常值，而用电器不变时，应使滑．如图所示，一台有两个副线圈的变压器，原线圈匝数要求在两个副线圈上分别得到电压U2＝6 V，U3＝若在两副线圈上分别接上“6 V,20 W”、“110 V,60 W”的两个用电器，原线圈的11．如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1＝1 1002202sin100πt(V)的交流电源上，电阻均为理想的交流电表，求：。

课时追踪检测（十）变压器1．如下图，能够将电压高升给电灯供电的变压器是()分析：选 C变压器只好对交变电流实现变压，不可以对直流变压，应选项A、 D 错误；因为电压比与变压器线圈匝数比成正比，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．对于理想变压器特色的以下说法中正确的选项是()A．理想变压器能够使电压高升，同时电流变大B．原、副线圈拥有同样的磁通量及变化率，产生的感觉电动势也同样C．原、副线圈没有电阻，铁芯中不会产生涡流D．原线圈常常匝数少，绕线粗，电流大分析：选 C理想变压器原副线圈功率相等，即U 1I 1＝ U2I 2，不行能同时使电压高升，电流增大， A 错；原、副线圈匝数不一样，感觉电动势不一样， B 错；理想变压器不考虑绕线铜损，铁芯的热损，自然要求线圈无电阻，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，但不必定作为原线圈使用， D 错。

3．在如下图的两电路中，当a、 b 两头与 e、 f 两头分别加上220 V 的沟通电压时，测得 c、 d 间与 g、h 间的电压均为110 V ；若分别在c、d 与 g、 h 的两头加上110 V 的沟通电压，则a、 b 间与 e、 f 间的电压分别为()A． 220 V,220 V B． 220 V,110 VC． 110 V,110 V D． 220 V,0分析：选 B 对变压器，依据U1＝n1可得 U ab＝ 220 V ；对滑动变阻器来说，当gh 间接U2n2上 110 V 电压时， ef 间电压 U ef＝ 110 V ，故 B 选项正确。

4.一输入电压为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，如下图，而后将本来线圈接到220 V沟通电源上，测得新绕线圈的端电压为 1 V，按理想变压器剖析，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 ． 2 200,360n 3U 1 5×220分析： 选 B 对新绕线圈的理想变压器，依据变压比公式得n 1＝ U 3 ＝ 1 ＝ 1 100，变压器烧坏前，同理 n 2＝n 1U 2＝1 100×36＝ 180，故 B 正确。

变压器一、单项选择题．下列图中可以将电压升高供给家用电灯的变压器是( )解析：选电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，原线圈要接交流电，接直流电时变压器不工作，故正确。

.如图所示，理想变压器的原线圈接入＝π的交变电压，副线圈通过电阻＝Ω的导线对“ ”的电器供电，该电器正常工作。

由此可知( )．原、副线圈的匝数比为∶．交变电压的频率为．副线圈中电流的有效值为．变压器的输入功率为解析：选根据接入电压＝π，输入电压有效值为，要使“ ”的电器正常工作，则通过用电器的电流为＝＝，副线圈输出电压为出＝＋＝× ＋＝，原、副线圈匝数比等于输入电压与输出电压之比为∶，错误，正确；交流电的频率＝＝＝，错误；变压器的输出功率出＝＋＝＋× ＝，错误。

．如图所示，为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用灯泡相同，且规格都是“ ”，当灯泡所消耗的功率都调为时，哪种台灯消耗的功率最小( )解析：选图为理想变压器调节电压，而理想变压器不消耗能量，、、三图中均利用电阻来调节灯泡上的电压，故一定会多消耗能量。

正确。

．理想变压器正常工作时，原、副线圈中不相同的物理量为( )．每匝线圈中磁通量的变化率．交变电流的频率．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率．原线圈中的感应电动势和副线圈中的感应电动势解析：选理想变压器是没有能量损失的变压器，铁芯中无磁漏现象，所以每匝线圈中磁通量相等，其变化率相等，故、不符合题意；根据变压器的工作原理及用途可知，不符合题意，符合题意。

.一输入电压为，输出电压为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匝线圈，如图所示，然后将原来线圈接到交流电源上，测得新绕线圈的端电压为，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( )．．．．解析：选对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得＝＝＝，变压器烧坏前，同理可得＝＝×)＝，故正确。