2025届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练二十电学实验.docVIP

专题强化练（二十）电学实验

1．某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。

(1)该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电源应该选择________(选填“A”或“B”)接法。

(2)实验开始前，小艺同学没有使用铁芯组装变压器，而是直接将一个线圈接入电源，另外一个线圈接电压表，保持电源输入电压、两个线圈接入的匝数不变，逐渐将两个线圈相互靠近的过程中，观察到电压表的读数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)在正确组装变压器后，甲、乙、丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压U2与原线圈电压U1、原线圈的匝数n1、副线圈的匝数n2的关系，将实验数据绘制成甲、乙、丙三幅图像，则______(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的实验结果有误。

(4)小琳同学在某次实验中选择厂家标注匝数nA＝200匝的线圈A作为原线圈，厂家标注匝数nB＝100匝的线圈B作为副线圈，分别接入不同输入电压U1，测得对应的输出电压U2，得到实验数据如表所示；分析下列可能的原因，你认为正确的有________(填字母)。

实验次数

nA/匝

nB/匝

U1/V

U2/V

1

200

100

8.2

4.0

2

200

100

6.1

2.9

3

200

100

4.0

1.9

A．原、副线圈的电压的频率不相等

B．变压器线圈中有电流通过时会发热

C．铁芯在交变磁场的作用下会发热

D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量

解析：(1)由题图可知，A为直流接法，B为交流接法，而要探究变压器的原理则必须使用交变电压，只有变化的电流才能产生变化的磁场，故选B。

(2)将线圈直接接入交变电源，则线圈中就会产生周期性变化的磁场，而将另一接了电压表的线圈逐渐靠近接入电源中的线圈时，接了电压表的线圈中的磁通量就会发生变化，根据法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)可知，越靠近通电线圈，接了电压表的线圈所处的磁场就越强，产生的感应电动势就越大，因此可知电压表的读数将变大。

(3)根据变压器原、副线圈匝数与电压的关系eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得U2＝eq\f(U1n2,n1)，则可知，在原、副线圈匝数比一定的情况下，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，图像为过原点的倾斜直线；而当原线圈的匝数以及原线圈中的电压一定时，副线圈中的电压与副线圈的匝数成正比，图像为过原点的一条倾斜直线；若原线圈中的电压与副线圈的匝数一定时，副线圈中的电压与原线圈的匝数成反比，即副线圈中的电压与原线圈匝数倒数的图像为一条过原点的倾斜直线，因此实验结果有误的为乙。

(4)由表中数据可知，原、副线圈的匝数比小于原、副线圈中的电压之比，即有电能的损失，变压器不会改变电压的频率，故A错误；根据电流的热效应可知，当有电流通过线圈时，线圈会发热，从而造成电能的损失，俗称铜损，故B正确；铁芯在交变磁场中会产生涡流，而根据电流的热效应可知铁芯会发热，从而造成电能的损失，俗称铁损，故C正确；因为铁芯对磁场的约束不严密，因此，穿过副线圈的磁通量一定小于原线圈的磁通量，即磁通量有损失，俗称磁损，故D错误。

答案：(1)B(2)变大(3)乙(4)BC

2．一种双量程电流表内部各元件的连接图如图(a)所示。

(1)这种电流表“3A”量程的内阻________(选填“大于”或“小于”)0.22Ω。

(2)某同学用多用电表的欧姆挡检测这种电流表，选择“×10”挡，欧姆调零后将红、黑表笔分别接到电流表的“－”“0.6A”接线柱，指针指示如图(b)，示数为________Ω，保持黑表笔不动，将红表笔从“－”接线柱移到“3A”接线柱，示数几乎与图(b)相同，由此可知电流表内部阻值为0.88Ω的电阻发生________(选填“断路”或“短路”)故障。

(3)由于0.88Ω的故障电阻阻值较小，该同学设想用如图(c)所示的电路测得一段阻值为4.40Ω的电阻丝，再将它分成等长的5段，用其中一段替代。实验时移动小金属夹P到电阻丝的某位置时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.30V，接下来应将P向________(选填“左”或“右”)移动。

(4)用电阻丝替代故障电阻后，若电阻丝实际接入电路的阻值略小于标准值，则会导致用该电流表“0.6A”量程测电流时的测量值________(选填“偏大”或“偏小”)。

解析：(1)根据并联电路的总电阻小于各支路最小电阻及题图(a)可知电流表接“3A”的量程时，电流表的内阻为电路的总电阻，小于支路的电阻0.22Ω。

(2)欧姆表表盘10～15之间有5格，每小格代表1Ω，据读数规则，要读到下一位，且倍率为“×10”，故读数为14.0×1