專(zhuān)題3.6 探究變壓器的實(shí)驗(yàn)-2024-2025學(xué)年高二物理舉一反三系列（人教版2019選擇性必修第二冊(cè)）（含答案）

專(zhuān)題3.6探究變壓器的實(shí)驗(yàn)-2024-2025學(xué)年高二物理舉一反三系列（人教版2019選擇性必修第二冊(cè)）（含答案）專(zhuān)題3.6探究變壓器的實(shí)驗(yàn)【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1實(shí)驗(yàn)原理與操作】 【題型2數(shù)據(jù)處理與誤差分析】 【題型1實(shí)驗(yàn)原理與操作】【例1】(1)某同學(xué)在做“探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用學(xué)生電源提供給圖甲所示變壓器原線(xiàn)圈的電壓為5V，用演示電表交流50V擋測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)示數(shù)如圖乙所示，則變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比可能是__________；A.5∶8 B.5∶16C.1∶14 D.1∶8(2)街頭見(jiàn)到的變壓器是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個(gè)原線(xiàn)圈和一個(gè)副線(xiàn)圈，__________(填寫(xiě)“原線(xiàn)圈”或“副線(xiàn)圈”)應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線(xiàn)?！咀兪?-1】物理研究課上，同學(xué)們用可拆變壓器“探究變壓器原副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”?？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示：(1)下列說(shuō)法正確的是________；A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線(xiàn)圈匝數(shù)小于副線(xiàn)圈匝數(shù)B．變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C．可以先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響D．測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量E．變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線(xiàn)圈輸送到副線(xiàn)圈F．變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用(2)如圖丙所示，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線(xiàn)圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線(xiàn)圈接學(xué)生電源的交流輸出端，副線(xiàn)圈接小燈泡。下列說(shuō)法正確的是________。A．與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力B．若僅增加原線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，小燈泡的亮度將保持不變C．若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起【變式1-2】在探究變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小李同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器(鐵芯不閉合)進(jìn)行研究。(1)實(shí)驗(yàn)還需下列器材中的________；(2)實(shí)驗(yàn)中，上圖中變壓器的原線(xiàn)圈接“0、8”接線(xiàn)柱，副線(xiàn)圈接線(xiàn)“0、4”接線(xiàn)柱，當(dāng)副線(xiàn)圈所接電表的示數(shù)為5.0V，則所接電源電壓擋位可能為_(kāi)_______。A．18.0V B．10.0VC．5.0V D．2.5V【變式1-3】有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，其鐵心粗細(xì)一致，如圖所示，它有兩個(gè)外觀(guān)基本相同的線(xiàn)圈A、B(內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)電阻率、橫截面積相同)，線(xiàn)圈外部還可以再繞線(xiàn)圈。(1)某同學(xué)用多用電表的同一歐姆擋先后測(cè)量了A、B線(xiàn)圈的電阻值，指針?lè)謩e對(duì)應(yīng)圖中的a、b位置，則A線(xiàn)圈的電阻為_(kāi)____Ω，由此可推斷_____(選填“A”或“B”)線(xiàn)圈的匝數(shù)較多。(2)如果把該變壓器看作理想變壓器，現(xiàn)要測(cè)量A線(xiàn)圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長(zhǎng)絕緣導(dǎo)線(xiàn)、一只多用電表和低壓交流電源，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：①用絕緣導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)圈B上繞制n匝線(xiàn)圈；②將A線(xiàn)圈與低壓交流電源相連接；③用多用電表的“交流電壓”擋分別測(cè)量A線(xiàn)圈的輸入電壓UA和________(選填“繞制”或“B”)線(xiàn)圈的輸出電壓U；④則A線(xiàn)圈的匝數(shù)為_(kāi)_______(用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示)。【題型2數(shù)據(jù)處理與誤差分析】【例2】一個(gè)教學(xué)用的簡(jiǎn)易變壓器，兩線(xiàn)圈的匝數(shù)未知，某同學(xué)想用所學(xué)變壓器的知識(shí)測(cè)定兩線(xiàn)圈的匝數(shù)。(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，除了選用電壓表、導(dǎo)線(xiàn)外，還需要選用低壓________(填“直流”或“交流”)電源。(2)該同學(xué)在變壓器鐵芯上繞10匝絕緣金屬導(dǎo)線(xiàn)C，然后將簡(jiǎn)易變壓器的A、B兩線(xiàn)圈依次接電源，用電壓表分別測(cè)出線(xiàn)圈A，線(xiàn)圈B及線(xiàn)圈C兩端的電壓，記錄在下面的表格中，則線(xiàn)圈A的匝數(shù)為_(kāi)_______匝，線(xiàn)圈B的匝數(shù)為_(kāi)_______匝。A線(xiàn)圈電壓B線(xiàn)圈電壓C線(xiàn)圈電壓8.0V3.8V0.2V(3)為減小線(xiàn)圈匝數(shù)的測(cè)量誤差，你認(rèn)為繞制線(xiàn)圈C的匝數(shù)應(yīng)該________(填“多一些”“少一些”)更好?！咀兪?-1】如圖所示為某型號(hào)電吹風(fēng)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)?？蓜?dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。該電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)輸入功率為500W，吹冷風(fēng)時(shí)輸入功率為60W。小風(fēng)扇額定電壓為60V，正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率為50W。和分別是理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)。則A.吹冷風(fēng)時(shí)觸片P位于ab之間B.吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流為1AC.小風(fēng)扇的內(nèi)阻是10ΩD.變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比【變式2-2】(1)在“探究變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列器材在實(shí)驗(yàn)中不必用到的有________。(2)若在實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)N1＝400匝和N2＝800匝的變壓器，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是________。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234U1/V0.901.401.902.40U2/V2.003.014.025.02A.N1一定是原線(xiàn)圈 B．N2一定是原線(xiàn)圈C．N1可能是副線(xiàn)圈 D．N2可能是副線(xiàn)圈【變式2-3】如圖，為探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，我們把沒(méi)有用導(dǎo)線(xiàn)相連的線(xiàn)圈套在同一閉合的鐵芯上，一個(gè)線(xiàn)圈連到電源的輸出端，另一個(gè)線(xiàn)圈連到小燈泡上，如圖所示，試回答下列問(wèn)題：（1）線(xiàn)圈應(yīng)連到學(xué)生電源的______________（選填直流、交流）；（2）將與燈泡相連的線(xiàn)圈拆掉匝數(shù)，其余裝置不變繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，燈泡亮度將__________（選填變亮、變暗），這說(shuō)明燈泡兩端的電壓__________（選填變大、變?。?；（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開(kāi)的瞬間，燈泡會(huì)閃亮一下，原因是__________。

參考答案【題型1實(shí)驗(yàn)原理與操作】【例1】(1)某同學(xué)在做“探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用學(xué)生電源提供給圖甲所示變壓器原線(xiàn)圈的電壓為5V，用演示電表交流50V擋測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)示數(shù)如圖乙所示，則變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比可能是__________；A.5∶8 B.5∶16C.1∶14 D.1∶8(2)街頭見(jiàn)到的變壓器是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個(gè)原線(xiàn)圈和一個(gè)副線(xiàn)圈，__________(填寫(xiě)“原線(xiàn)圈”或“副線(xiàn)圈”)應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線(xiàn)。答案(1)D(2)副線(xiàn)圈解析(1)根據(jù)電壓表讀數(shù)的方法可知，該變壓器的輸出電壓為40V，所以變壓器的原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(5,40)＝eq\f(1,8)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。(2)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，當(dāng)只有一個(gè)副線(xiàn)圈的時(shí)候，電流與匝數(shù)成反比，街頭用電的變壓器是降壓變壓器，可知副線(xiàn)圈的匝數(shù)比原線(xiàn)圈的匝數(shù)少，副線(xiàn)圈的電流較大，應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線(xiàn)?！咀兪?-1】物理研究課上，同學(xué)們用可拆變壓器“探究變壓器原副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”?？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示：(1)下列說(shuō)法正確的是________；A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線(xiàn)圈匝數(shù)小于副線(xiàn)圈匝數(shù)B．變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C．可以先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響D．測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量E．變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線(xiàn)圈輸送到副線(xiàn)圈F．變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用(2)如圖丙所示，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線(xiàn)圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線(xiàn)圈接學(xué)生電源的交流輸出端，副線(xiàn)圈接小燈泡。下列說(shuō)法正確的是________。A．與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力B．若僅增加原線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，小燈泡的亮度將保持不變C．若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起解析：(1)為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求副線(xiàn)圈匝數(shù)小于原線(xiàn)圈匝數(shù)，使得次級(jí)電壓較小，故A錯(cuò)誤；變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”測(cè)量，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用控制變量法，先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響，故C正確；測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，防止燒壞電壓表，故D正確；變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用，故E錯(cuò)誤，F(xiàn)正確。(2)變壓器線(xiàn)圈通電會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而變壓器上端的橫條相當(dāng)于磁鐵，下端對(duì)橫條有吸引力作用，因此與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力，故A正確；僅增加原線(xiàn)圈匝數(shù)，副線(xiàn)圈兩端電壓將減小，小燈泡亮度將變暗，故B錯(cuò)誤；若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，副線(xiàn)圈兩端電壓增大，小燈泡消耗的功率變大，學(xué)生電源輸出的功率變大，有可能會(huì)使學(xué)生電源的過(guò)載指示燈亮起，故C正確。答案：(1)CDF(2)AC【變式1-2】在探究變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小李同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器(鐵芯不閉合)進(jìn)行研究。(1)實(shí)驗(yàn)還需下列器材中的________；(2)實(shí)驗(yàn)中，上圖中變壓器的原線(xiàn)圈接“0、8”接線(xiàn)柱，副線(xiàn)圈接線(xiàn)“0、4”接線(xiàn)柱，當(dāng)副線(xiàn)圈所接電表的示數(shù)為5.0V，則所接電源電壓擋位可能為_(kāi)_______。A．18.0V B．10.0VC．5.0V D．2.5V解析：(1)本實(shí)驗(yàn)中，變壓器的原線(xiàn)圈應(yīng)接在交流電源上；為了知道原、副線(xiàn)圈的電壓比和線(xiàn)圈匝數(shù)比之間的關(guān)系，還需要用交流電壓表。故學(xué)生電源和交流電壓表兩個(gè)器材不能缺少。(2)理想變壓器原、副線(xiàn)圈電壓和匝數(shù)的關(guān)系為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；若變壓器的原線(xiàn)圈接“0、8”接線(xiàn)柱，副線(xiàn)圈接線(xiàn)“0、4”接線(xiàn)柱，則原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝2，則原線(xiàn)圈兩端電壓U1＝eq\f(n1,n2)U2＝10V；本題中可拆變壓器并非理想變壓器，存在漏磁現(xiàn)象，要使副線(xiàn)圈所接電壓表示數(shù)為5V，則原線(xiàn)圈電壓必須大于10V，故選A。答案：(1)BC(2)A【變式1-3】有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，其鐵心粗細(xì)一致，如圖所示，它有兩個(gè)外觀(guān)基本相同的線(xiàn)圈A、B(內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)電阻率、橫截面積相同)，線(xiàn)圈外部還可以再繞線(xiàn)圈。(1)某同學(xué)用多用電表的同一歐姆擋先后測(cè)量了A、B線(xiàn)圈的電阻值，指針?lè)謩e對(duì)應(yīng)圖中的a、b位置，則A線(xiàn)圈的電阻為_(kāi)____Ω，由此可推斷_____(選填“A”或“B”)線(xiàn)圈的匝數(shù)較多。(2)如果把該變壓器看作理想變壓器，現(xiàn)要測(cè)量A線(xiàn)圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長(zhǎng)絕緣導(dǎo)線(xiàn)、一只多用電表和低壓交流電源，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：①用絕緣導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)圈B上繞制n匝線(xiàn)圈；②將A線(xiàn)圈與低壓交流電源相連接；③用多用電表的“交流電壓”擋分別測(cè)量A線(xiàn)圈的輸入電壓UA和________(選填“繞制”或“B”)線(xiàn)圈的輸出電壓U；④則A線(xiàn)圈的匝數(shù)為_(kāi)_______(用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示)。解析：(1)多用電表歐姆擋讀數(shù)＝指針指示值×倍率。A的讀數(shù)為24，倍率為“×1”，所以電阻為24Ω。根據(jù)電阻定律，導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，電阻越大，因?yàn)锳的電阻比B大，所以A線(xiàn)圈匝數(shù)多。(2)③因?yàn)橐獪y(cè)量A線(xiàn)圈匝數(shù)，所以要把A線(xiàn)圈與低壓交流電源相連接。變壓器輸入、輸出電壓都是交流電，所以要用交流電壓擋測(cè)繞制線(xiàn)圈的輸出電壓U。④根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，有eq\f(UA,U)＝eq\f(nA,n)，所以nA＝eq\f(UA,U)n。答案：(1)24A(2)繞制eq\f(UA,U)n【題型2數(shù)據(jù)處理與誤差分析】【例2】一個(gè)教學(xué)用的簡(jiǎn)易變壓器，兩線(xiàn)圈的匝數(shù)未知，某同學(xué)想用所學(xué)變壓器的知識(shí)測(cè)定兩線(xiàn)圈的匝數(shù)。(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，除了選用電壓表、導(dǎo)線(xiàn)外，還需要選用低壓________(填“直流”或“交流”)電源。(2)該同學(xué)在變壓器鐵芯上繞10匝絕緣金屬導(dǎo)線(xiàn)C，然后將簡(jiǎn)易變壓器的A、B兩線(xiàn)圈依次接電源，用電壓表分別測(cè)出線(xiàn)圈A，線(xiàn)圈B及線(xiàn)圈C兩端的電壓，記錄在下面的表格中，則線(xiàn)圈A的匝數(shù)為_(kāi)_______匝，線(xiàn)圈B的匝數(shù)為_(kāi)_______匝。A線(xiàn)圈電壓B線(xiàn)圈電壓C線(xiàn)圈電壓8.0V3.8V0.2V(3)為減小線(xiàn)圈匝數(shù)的測(cè)量誤差，你認(rèn)為繞制線(xiàn)圈C的匝數(shù)應(yīng)該________(填“多一些”“少一些”)更好。解析：(1)需要選用低壓交流電，才能產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。(2)根據(jù)變壓器原理有：eq\f(nA,nC)＝eq\f(UA,UC)解得：nA＝eq\f(UA,UC)nC＝400匝同理有：eq\f(nB,nC)＝eq\f(UB,UC)解得：nB＝eq\f(UB,UC)nC＝190匝。(3)根據(jù)eq\f(nA,nC)＝eq\f(UA,UC)，可知C的匝數(shù)越多，C的電壓示數(shù)越大，測(cè)量更準(zhǔn)確，故線(xiàn)圈C的匝數(shù)應(yīng)該多一些。答案：(1)交流(2)400190(3)多一些【變式2-1】如圖所示為某型號(hào)電吹風(fēng)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)。可動(dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。該電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)輸入功率為500W，吹冷風(fēng)時(shí)輸入功率為60W。小風(fēng)扇額定電壓為60V，正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率為50W。和分別是理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)。則A.吹冷風(fēng)時(shí)觸片P位于ab之間B.吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流為1AC.小風(fēng)扇的內(nèi)阻是10ΩD.變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比答案：CD【變式2-2】(1)在“探究變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列器材在實(shí)驗(yàn)中不必用到的有________。(2)若在實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)N1＝400匝和N2＝800匝的變壓器，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是________。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234U1/V0.901.401.902.40U2/V2.003.014.025.02A.N1一定是原線(xiàn)圈 B．N2一定是原線(xiàn)圈C．N1可能是副線(xiàn)圈 D．N2可能是副線(xiàn)圈解析：(1)該實(shí)驗(yàn)要用低壓交流電源和交流電表，所以不需要干電池和滑動(dòng)變阻器。故選A、C。(2)已知N1＝400匝和N2＝800匝，表格中每組數(shù)據(jù)都可以看出電壓之比eq\f(U1,U2)＜eq\f(N1,N2)＝eq\f(1,2)，由此可知此變壓器不是理想變壓器，原因是漏磁從而導(dǎo)致匝數(shù)比變大，N2一定是原線(xiàn)圈，N1一定是副線(xiàn)圈。故選B。答案：(1)AC(2)B【變式2-3】如圖，為探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，我們把沒(méi)有用導(dǎo)線(xiàn)相連的線(xiàn)圈套在同一閉合的鐵芯上，一個(gè)線(xiàn)圈連到電源的輸出端，另一個(gè)線(xiàn)圈連到小燈泡上，如圖所示，試回答下列問(wèn)題：（1）線(xiàn)圈應(yīng)連到學(xué)生電源的______________（選填直流、交流）；（2）將與燈泡相連的線(xiàn)圈拆掉匝數(shù)，其余裝置不變繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，燈泡亮度將__________（選填變亮、變暗），這說(shuō)明燈泡兩端的電壓__________（選填變大、變小）；（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開(kāi)的瞬間，燈泡會(huì)閃亮一下，原因是__________。答案：（1）交流（2）變暗；變?。?）變壓器的初級(jí)連接的是學(xué)生電源的“直流”解析：（1）線(xiàn)圈應(yīng)連到學(xué)生電源的交流；（2）將與燈泡相連的線(xiàn)圈拆掉匝數(shù)，其余裝置不變繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，由于變壓器次級(jí)匝數(shù)減小，則次級(jí)電壓減小，則燈泡亮度將變暗，這說(shuō)明燈泡兩端的電壓變??；（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開(kāi)的瞬間，燈泡會(huì)閃亮一下，原因是變壓器的初級(jí)連接的是學(xué)生電源的“直流”。專(zhuān)題3.6探究變壓器的實(shí)驗(yàn)【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1實(shí)驗(yàn)原理與操作】 【題型2數(shù)據(jù)處理與誤差分析】 【題型1實(shí)驗(yàn)原理與操作】【例1】(1)某同學(xué)在做“探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用學(xué)生電源提供給圖甲所示變壓器原線(xiàn)圈的電壓為5V，用演示電表交流50V擋測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)示數(shù)如圖乙所示，則變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比可能是__________；A.5∶8 B.5∶16C.1∶14 D.1∶8(2)街頭見(jiàn)到的變壓器是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個(gè)原線(xiàn)圈和一個(gè)副線(xiàn)圈，__________(填寫(xiě)“原線(xiàn)圈”或“副線(xiàn)圈”)應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線(xiàn)。答案(1)D(2)副線(xiàn)圈解析(1)根據(jù)電壓表讀數(shù)的方法可知，該變壓器的輸出電壓為40V，所以變壓器的原副線(xiàn)圈匝數(shù)之比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(5,40)＝eq\f(1,8)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。(2)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，當(dāng)只有一個(gè)副線(xiàn)圈的時(shí)候，電流與匝數(shù)成反比，街頭用電的變壓器是降壓變壓器，可知副線(xiàn)圈的匝數(shù)比原線(xiàn)圈的匝數(shù)少，副線(xiàn)圈的電流較大，應(yīng)該使用較粗的導(dǎo)線(xiàn)。【變式1-1】物理研究課上，同學(xué)們用可拆變壓器“探究變壓器原副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”?？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示：(1)下列說(shuō)法正確的是________；A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線(xiàn)圈匝數(shù)小于副線(xiàn)圈匝數(shù)B．變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C．可以先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響D．測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量E．變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線(xiàn)圈輸送到副線(xiàn)圈F．變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用(2)如圖丙所示，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線(xiàn)圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線(xiàn)圈接學(xué)生電源的交流輸出端，副線(xiàn)圈接小燈泡。下列說(shuō)法正確的是________。A．與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力B．若僅增加原線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，小燈泡的亮度將保持不變C．若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起解析：(1)為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求副線(xiàn)圈匝數(shù)小于原線(xiàn)圈匝數(shù)，使得次級(jí)電壓較小，故A錯(cuò)誤；變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”測(cè)量，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)可采用控制變量法，先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響，故C正確；測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，防止燒壞電壓表，故D正確；變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用，故E錯(cuò)誤，F(xiàn)正確。(2)變壓器線(xiàn)圈通電會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而變壓器上端的橫條相當(dāng)于磁鐵，下端對(duì)橫條有吸引力作用，因此與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力，故A正確；僅增加原線(xiàn)圈匝數(shù)，副線(xiàn)圈兩端電壓將減小，小燈泡亮度將變暗，故B錯(cuò)誤；若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，副線(xiàn)圈兩端電壓增大，小燈泡消耗的功率變大，學(xué)生電源輸出的功率變大，有可能會(huì)使學(xué)生電源的過(guò)載指示燈亮起，故C正確。答案：(1)CDF(2)AC【變式1-2】在探究變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，小李同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器(鐵芯不閉合)進(jìn)行研究。(1)實(shí)驗(yàn)還需下列器材中的________；(2)實(shí)驗(yàn)中，上圖中變壓器的原線(xiàn)圈接“0、8”接線(xiàn)柱，副線(xiàn)圈接線(xiàn)“0、4”接線(xiàn)柱，當(dāng)副線(xiàn)圈所接電表的示數(shù)為5.0V，則所接電源電壓擋位可能為_(kāi)_______。A．18.0V B．10.0VC．5.0V D．2.5V解析：(1)本實(shí)驗(yàn)中，變壓器的原線(xiàn)圈應(yīng)接在交流電源上；為了知道原、副線(xiàn)圈的電壓比和線(xiàn)圈匝數(shù)比之間的關(guān)系，還需要用交流電壓表。故學(xué)生電源和交流電壓表兩個(gè)器材不能缺少。(2)理想變壓器原、副線(xiàn)圈電壓和匝數(shù)的關(guān)系為eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；若變壓器的原線(xiàn)圈接“0、8”接線(xiàn)柱，副線(xiàn)圈接線(xiàn)“0、4”接線(xiàn)柱，則原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為eq\f(n1,n2)＝2，則原線(xiàn)圈兩端電壓U1＝eq\f(n1,n2)U2＝10V；本題中可拆變壓器并非理想變壓器，存在漏磁現(xiàn)象，要使副線(xiàn)圈所接電壓表示數(shù)為5V，則原線(xiàn)圈電壓必須大于10V，故選A。答案：(1)BC(2)A【變式1-3】有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，其鐵心粗細(xì)一致，如圖所示，它有兩個(gè)外觀(guān)基本相同的線(xiàn)圈A、B(內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)電阻率、橫截面積相同)，線(xiàn)圈外部還可以再繞線(xiàn)圈。(1)某同學(xué)用多用電表的同一歐姆擋先后測(cè)量了A、B線(xiàn)圈的電阻值，指針?lè)謩e對(duì)應(yīng)圖中的a、b位置，則A線(xiàn)圈的電阻為_(kāi)____Ω，由此可推斷_____(選填“A”或“B”)線(xiàn)圈的匝數(shù)較多。(2)如果把該變壓器看作理想變壓器，現(xiàn)要測(cè)量A線(xiàn)圈的匝數(shù)，提供的器材有：一根足夠長(zhǎng)絕緣導(dǎo)線(xiàn)、一只多用電表和低壓交流電源，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：①用絕緣導(dǎo)線(xiàn)在線(xiàn)圈B上繞制n匝線(xiàn)圈；②將A線(xiàn)圈與低壓交流電源相連接；③用多用電表的“交流電壓”擋分別測(cè)量A線(xiàn)圈的輸入電壓UA和________(選填“繞制”或“B”)線(xiàn)圈的輸出電壓U；④則A線(xiàn)圈的匝數(shù)為_(kāi)_______(用已知和測(cè)得量的符號(hào)表示)。解析：(1)多用電表歐姆擋讀數(shù)＝指針指示值×倍率。A的讀數(shù)為24，倍率為“×1”，所以電阻為24Ω。根據(jù)電阻定律，導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，電阻越大，因?yàn)锳的電阻比B大，所以A線(xiàn)圈匝數(shù)多。(2)③因?yàn)橐獪y(cè)量A線(xiàn)圈匝數(shù)，所以要把A線(xiàn)圈與低壓交流電源相連接。變壓器輸入、輸出電壓都是交流電，所以要用交流電壓擋測(cè)繞制線(xiàn)圈的輸出電壓U。④根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，有eq\f(UA,U)＝eq\f(nA,n)，所以nA＝eq\f(UA,U)n。答案：(1)24A(2)繞制eq\f(UA,U)n【題型2數(shù)據(jù)處理與誤差分析】【例2】一個(gè)教學(xué)用的簡(jiǎn)易變壓器，兩線(xiàn)圈的匝數(shù)未知，某同學(xué)想用所學(xué)變壓器的知識(shí)測(cè)定兩線(xiàn)圈的匝數(shù)。(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，除了選用電壓表、導(dǎo)線(xiàn)外，還需要選用低壓________(填“直流”或“交流”)電源。(2)該同學(xué)在變壓器鐵芯上繞10匝絕緣金屬導(dǎo)線(xiàn)C，然后將簡(jiǎn)易變壓器的A、B兩線(xiàn)圈依次接電源，用電壓表分別測(cè)出線(xiàn)圈A，線(xiàn)圈B及線(xiàn)圈C兩端的電壓，記錄在下面的表格中，則線(xiàn)圈A的匝數(shù)為_(kāi)_______匝，線(xiàn)圈B的匝數(shù)為_(kāi)_______匝。A線(xiàn)圈電壓B線(xiàn)圈電壓C線(xiàn)圈電壓8.0V3.8V0.2V(3)為減小線(xiàn)圈匝數(shù)的測(cè)量誤差，你認(rèn)為繞制線(xiàn)圈C的匝數(shù)應(yīng)該________(填“多一些”“少一些”)更好。解析：(1)需要選用低壓交流電，才能產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。(2)根據(jù)變壓器原理有：eq\f(nA,nC)＝eq\f(UA,UC)解得：nA＝eq\f(UA,UC)nC＝400匝同理有：eq\f(nB,nC)＝eq\f(UB,UC)解得：nB＝eq\f(UB,UC)nC＝190匝。(3)根據(jù)eq\f(nA,nC)＝eq\f(UA,UC)，可知C的匝數(shù)越多，C的電壓示數(shù)越大，測(cè)量更準(zhǔn)確，故線(xiàn)圈C的匝數(shù)應(yīng)該多一些。答案：(1)交流(2)400190(3)多一些【變式2-1】如圖所示為某型號(hào)電吹風(fēng)電路圖，a、b、c、d為四個(gè)固定觸點(diǎn)?？蓜?dòng)的扇形金屬觸片P可同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn)。觸片P處于不同位置時(shí)，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀態(tài)。該電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí)輸入功率為500W，吹冷風(fēng)時(shí)輸入功率為60W。小風(fēng)扇額定電壓為60V，正常工作時(shí)小風(fēng)扇輸出功率為50W。和分別是理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)。則()A.吹冷風(fēng)時(shí)觸片P位于ab之間B.吹熱風(fēng)時(shí)通過(guò)電熱絲的電流為1AC.小風(fēng)扇的內(nèi)阻是10ΩD.變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比答案：CD【變式2-2】(1)在“探究變壓器原、副線(xiàn)圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列器材在實(shí)驗(yàn)中不必用到的有________。(2)若在實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)N1＝400匝和N2＝800匝的變壓器，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，下列說(shuō)法正確的是________。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234U1/V0.901.401.902.40U2/V2.003.014.025.02A.N1一定是原線(xiàn)圈 B．N2一定是原線(xiàn)圈C．N1可能是副線(xiàn)圈 D．N2可能是副線(xiàn)圈解析：(1)該實(shí)驗(yàn)要用低壓交流電源和交流電表，所以不需要干電池和滑動(dòng)變阻器。故選A、C。(2)已知N1＝400匝和N2＝800匝，表格中每組數(shù)據(jù)都可以看出電壓之比eq\f(U1,U2)＜eq\f(N1,N2)＝eq\f(1,2)，由此可知此變壓器不是理想變壓器，原因是漏磁從而導(dǎo)致匝數(shù)比變大，N2一定是原線(xiàn)圈，N1一定是副線(xiàn)圈。故選B。答案：(1)AC(2)B【變式2-3】如圖，為探究變壓器線(xiàn)圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系，我們把沒(méi)有用導(dǎo)線(xiàn)相連的線(xiàn)圈套在同一閉合的鐵芯上，一個(gè)線(xiàn)圈連到電源的輸出端，另一個(gè)線(xiàn)圈連到小燈泡上，如圖所示，試回答下列問(wèn)題：（1）線(xiàn)圈應(yīng)連到學(xué)生電源的______________（選填直流、交流）；（2）將與燈泡相連的線(xiàn)圈拆掉匝數(shù)，其余裝置不變繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，燈泡亮度將__________（選填變亮、變暗），這說(shuō)明燈泡兩端的電壓__________（選填變大、變?。唬?）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開(kāi)的瞬間，燈泡會(huì)閃亮一下，原因是__________。答案：（1）交流（2）變暗；變?。?）變壓器的初級(jí)連接的是學(xué)生電源的“直流”解析：（1）線(xiàn)圈應(yīng)連到學(xué)生電源的交流；（2）將與燈泡相連的線(xiàn)圈拆掉匝數(shù)，其余裝置不變繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，由于變壓器次級(jí)匝數(shù)減小，則次級(jí)電壓減小，則燈泡亮度將變暗，這說(shuō)明燈泡兩端的電壓變??；（3）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開(kāi)的瞬間，燈泡會(huì)閃亮一下，原因是變壓器的初級(jí)連接的是學(xué)生電源的“直流”。專(zhuān)題4.1電磁振蕩【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1各物理量的變化規(guī)律】 【題型2周期和頻率】 【題型3q-t圖像】 【題型4i-t圖像】 【題型5u-t圖像】 【題型1各物理量的變化規(guī)律】【例1】如圖所示，表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A．電容器正在充電B．電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在減小C．電感線(xiàn)圈中的電流正在減小D．此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加【變式1-1】如圖所示是LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A．電容器正在放電B．電容器正在充電C．電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D．電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在減小【變式1-2】（多選）如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法中正確的是()A．電容器正在充電B．電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在增加C．電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D．此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大【變式1-3】(多選)LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，則()A.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電容器正在充電，電流方向由b向aB.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電場(chǎng)能正在增大，電容器上極板帶負(fù)電C.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電場(chǎng)能正在減小，電容器上極板帶正電D.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電容器正在充電，電流方向由a向b【題型2周期和頻率】【例2】在LC振蕩電路中，電容器上的帶電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是()A.eq\f(π,4)eq\r(LC) B．eq\f(π,2)eq\r(LC)C．πeq\r(LC) D．2πeq\r(LC)【變式2-1】(多選)無(wú)線(xiàn)話(huà)筒就是LC振蕩電路在實(shí)際中應(yīng)用的典型實(shí)例，某LC振蕩電路某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A.若增加電容C的帶電荷量，振蕩電路的周期會(huì)變大B.若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電C.若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電D.若電容器正在放電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大【變式2-2】一個(gè)電容為C的電容器，充電至電壓等于U以后，與電源斷開(kāi)并通過(guò)一個(gè)自感系數(shù)為L(zhǎng)的線(xiàn)圈放電。從開(kāi)始放電到第一次放電完畢的過(guò)程中，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．振蕩電流一直在增大B．振蕩電流先增大、后減小C．通過(guò)電路的平均電流等于eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))D．磁場(chǎng)能一直在增大【變式2-3】如圖所示,線(xiàn)圈的自感系數(shù)為3μH,在線(xiàn)圈的中間有抽頭2,電容器的電容可在150~300pF之間變化,S為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。求此回路的最大周期和最大頻率?！绢}型3q-t圖像】【例3】(多選)如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時(shí)間t變化的曲線(xiàn)，由圖可知()A.在t1時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最小B.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電路中的電流值不斷變小C.在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器正在充電D.在t4時(shí)刻，電容器中的電場(chǎng)能最小【變式3-1】已知LC振蕩電路(如圖甲所示)中電容器極板1上的電荷量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖乙所示，則()A．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同B．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電容器的電場(chǎng)能最大C．b、d兩時(shí)刻電路中電流最小，方向相反D．b、d兩時(shí)刻線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能最小【變式3-2】如圖所示，為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上所帶電荷量隨時(shí)間變化的q－t圖像，下面判斷正確的是()A.t1時(shí)刻，振蕩電路中的電流最大B.t2時(shí)刻，電容器C兩極板間電勢(shì)差最大C.t3時(shí)刻電感線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小D.從t4到t5過(guò)程中，磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能【變式3-3】如圖所示，L為一電阻可忽略的線(xiàn)圈，D為一燈泡，C為電容器，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開(kāi)S并開(kāi)始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電量q隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(圖中q為正值表示a極板帶正電)()【題型4i-t圖像】【例4】(多選)如圖甲所示的LC振蕩電路中，把通過(guò)P點(diǎn)向右的電流方向規(guī)定為電流的正方向，通過(guò)P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖乙所示，則()A.0.5s至1.0s時(shí)間內(nèi)，電容器在充電B.0.5s至1.0s時(shí)間內(nèi)，電容器的上極板帶正電C.1.0s至1.5s時(shí)間內(nèi)，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高D.1.0s至1.5s時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能【變式4-1】(多選)如圖所示為L(zhǎng)C電路中電流i隨時(shí)間t變化的圖像，可知()A．在t1時(shí)刻，電路中的電場(chǎng)能最大B．從t1到t2，電容器極板上的電荷逐漸減少C．從t2到t3，電容器放電D．在t2時(shí)刻，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能最小【變式4-2】在如圖所示的電路中，L是電阻不計(jì)的電感器，C是電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩，如果規(guī)定電感器L中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻為t＝0，那么下列選項(xiàng)圖中能正確表示電感器中的電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()【變式4-3】(多選)如圖(a)所示，在LC振蕩電路中，通過(guò)P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖(b)所示，且把通過(guò)P點(diǎn)向右的方向規(guī)定為電流i的正方向，則()A．0.5～1s時(shí)間內(nèi)，電容器C在放電B．0.5～1s時(shí)間內(nèi)，電容器C的上極板帶正電C．1～1.5s時(shí)間內(nèi)，Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高D．1～1.5s時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能【題型5u-t圖像】【例5】LC振蕩電路中，電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖所示，由圖線(xiàn)可知()A．在t1時(shí)刻，電路中的電流最大B．在t2時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最小C．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器的電場(chǎng)能不斷增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，電容器的電荷量不斷增大【變式5-1】如圖甲所示為L(zhǎng)C振蕩電路，不計(jì)回路電阻及電磁輻射，從0時(shí)刻開(kāi)始，電容器極板間電壓Uab與時(shí)間t的圖像如圖乙所示，已知線(xiàn)圈的自感系數(shù)L＝10－5H，取π2＝10，下列說(shuō)法正確的是()A．1×10－8～2×10－8s，電路中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能B．電容器的電容為4×10－12FC．2×10－8s時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大D．3×10－8s時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率最大【變式5-2】如圖甲所示的振蕩電路中,電容器極板間電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定回路中振蕩電流的方向逆時(shí)針時(shí)為正方向,則電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖像是()甲乙【變式5-3】在回路中電容器兩端的電壓隨時(shí)刻變化的關(guān)系如圖所示，則（

）A．在時(shí)刻，電路中的電流最大B．在時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最大C．從時(shí)刻至，電路中的電場(chǎng)能不斷減小D．從時(shí)刻至，電容器的帶電荷量不斷增大

參考答案【題型1各物理量的變化規(guī)律】【例1】如圖所示，表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A．電容器正在充電B．電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在減小C．電感線(xiàn)圈中的電流正在減小D．此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加解析：選D根據(jù)磁感線(xiàn)的方向可以判斷電流方向是逆時(shí)針，再根據(jù)電容器極板上帶電的性質(zhì)可以判斷電容器在放電，A錯(cuò)誤；電容器在放電，所以電流在增加，磁場(chǎng)能在增加，自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加，B、C錯(cuò)誤，D正確。【變式1-1】如圖所示是LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A．電容器正在放電B．電容器正在充電C．電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D．電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在減小答案B解析由題圖電感線(xiàn)圈中的磁感線(xiàn)方向可以判定此時(shí)LC電路正在沿逆時(shí)針?lè)较虺潆姡珹錯(cuò)誤，B正確；充電時(shí)電流正在減小，電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在減小，電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在增大，C、D錯(cuò)誤．【變式1-2】（多選）如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法中正確的是()A．電容器正在充電B．電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在增加C．電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D．此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大答案BCD解析由題圖中的磁感線(xiàn)的方向，運(yùn)用右手螺旋定則可以判斷出電路中的電流從上向下看為逆時(shí)針?lè)较颍俳Y(jié)合電容器極板的電性，可以得到電容器正在放電，故A錯(cuò)；放電過(guò)程中，電容器極板上的電荷減少，電場(chǎng)能減小，線(xiàn)圈中的電流增大，磁場(chǎng)能變大，故B、C對(duì)；由于線(xiàn)圈中的電流增大，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，D對(duì)．【變式1-3】(多選)LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，則()A.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電容器正在充電，電流方向由b向aB.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電場(chǎng)能正在增大，電容器上極板帶負(fù)電C.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電場(chǎng)能正在減小，電容器上極板帶正電D.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電容器正在充電，電流方向由a向b答案ABC解析若磁場(chǎng)正在減弱，則電流在減小，是電容器的充電過(guò)程，根據(jù)安培定則可確定電流由b向a，電場(chǎng)能增大，上極板帶負(fù)電，故選項(xiàng)A、B正確；若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則電流在增大，是放電過(guò)程，電場(chǎng)能正在減小，根據(jù)安培定則，可判斷電流由b向a，上極板帶正電，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。【題型2周期和頻率】【例2】在LC振蕩電路中，電容器上的帶電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是()A.eq\f(π,4)eq\r(LC) B．eq\f(π,2)eq\r(LC)C．πeq\r(LC) D．2πeq\r(LC)解析：選BLC振蕩電路的周期T＝2πeq\r(LC)，其電容器上的帶電荷量從最大值變化到零的最短時(shí)間t＝eq\f(T,4)，故t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)。【變式2-1】(多選)無(wú)線(xiàn)話(huà)筒就是LC振蕩電路在實(shí)際中應(yīng)用的典型實(shí)例，某LC振蕩電路某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A.若增加電容C的帶電荷量，振蕩電路的周期會(huì)變大B.若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電C.若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電D.若電容器正在放電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大答案BD解析振蕩電路的周期公式為T(mén)＝2πeq\r(LC)，與電容器帶電荷量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若磁場(chǎng)正在減弱，則說(shuō)明電容器在充電，由右手定則可知，電容器上極板帶正電，所以選項(xiàng)B正確；若電容器正在放電，則線(xiàn)圈中磁場(chǎng)向下，則電容器下極板帶正電，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若電容器正在放電，則電流在增大，由楞次定律可知，自感電動(dòng)勢(shì)在阻礙電流的增大，所以選項(xiàng)D正確?！咀兪?-2】一個(gè)電容為C的電容器，充電至電壓等于U以后，與電源斷開(kāi)并通過(guò)一個(gè)自感系數(shù)為L(zhǎng)的線(xiàn)圈放電。從開(kāi)始放電到第一次放電完畢的過(guò)程中，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．振蕩電流一直在增大B．振蕩電流先增大、后減小C．通過(guò)電路的平均電流等于eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))D．磁場(chǎng)能一直在增大解析：選B由電磁振蕩的知識(shí)可知，在放電過(guò)程中振蕩電流逐漸增大，放電完畢時(shí)達(dá)到最大，故B錯(cuò)誤，A正確；電容器儲(chǔ)存電荷量q＝CU，第一次放電完畢的時(shí)間為eq\f(T,4)，T＝2πeq\r(LC)，所以平均電流I＝eq\f(q,Δt)＝eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))，故C正確；放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能，故D正確。【變式2-3】如圖所示,線(xiàn)圈的自感系數(shù)為3μH,在線(xiàn)圈的中間有抽頭2,電容器的電容可在150~300pF之間變化,S為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。求此回路的最大周期和最大頻率。答案:1.88×10-7s1.06×107Hz解析:根據(jù)T=2πLC得Tmax=2πLmaxCmax=2π3×10-6×300根據(jù)f=1T=12πLC得fmax=12【題型3q-t圖像】【例3】(多選)如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時(shí)間t變化的曲線(xiàn)，由圖可知()A.在t1時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最小B.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電路中的電流值不斷變小C.在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器正在充電D.在t4時(shí)刻，電容器中的電場(chǎng)能最小答案ACD解析在t1時(shí)刻，電容器極板上電荷量q為最大值，兩板間電場(chǎng)能最大，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)能最小，選項(xiàng)A正確；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電容器極板上電荷量q從正的峰值降為零，電場(chǎng)能正在不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能，電路中的電流正在不斷增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器極板上電荷量q又不斷增大，表明電容器正在反向充電，選項(xiàng)C正確；在t4時(shí)刻，電容器放電結(jié)束，極板上電荷量為零，電場(chǎng)能也為零，已全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，選項(xiàng)D正確?！咀兪?-1】已知LC振蕩電路(如圖甲所示)中電容器極板1上的電荷量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖乙所示，則()A．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同B．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電容器的電場(chǎng)能最大C．b、d兩時(shí)刻電路中電流最小，方向相反D．b、d兩時(shí)刻線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能最小答案B解析由LC振蕩電路中電磁振蕩規(guī)律可知，電容器充、放電過(guò)程中，當(dāng)電容器極板上的電荷量最大時(shí)，電路中電流為零，電容器的電場(chǎng)能最大，故A錯(cuò)誤，B正確；b、d兩時(shí)刻，電容器極板上的電荷量為零，此時(shí)電路中電流最大，線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能最大，故C、D錯(cuò)誤．【變式3-2】如圖所示，為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上所帶電荷量隨時(shí)間變化的q－t圖像，下面判斷正確的是()A.t1時(shí)刻，振蕩電路中的電流最大B.t2時(shí)刻，電容器C兩極板間電勢(shì)差最大C.t3時(shí)刻電感線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小D.從t4到t5過(guò)程中，磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能答案C解析在t1時(shí)刻，電路中的q最大，說(shuō)明還沒(méi)放電，所以電路中無(wú)電流，則磁場(chǎng)能最小，故A錯(cuò)誤；在t1到t2時(shí)刻電路中的q不斷減小，說(shuō)明電容器在不斷放電，在t2時(shí)刻，電容器C電荷量剛好為零，則兩極板間電勢(shì)差最小，故B錯(cuò)誤；在t2到t3時(shí)刻電路中的q不斷增加，說(shuō)明電容器在不斷充電，磁場(chǎng)能減小，電場(chǎng)能增加，則t3時(shí)刻電感線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，故C正確；從t4到t5過(guò)程中，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-3】如圖所示，L為一電阻可忽略的線(xiàn)圈，D為一燈泡，C為電容器，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開(kāi)S并開(kāi)始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電量q隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(圖中q為正值表示a極板帶正電)()答案B解析開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)，電流穩(wěn)定，又因L的電阻可忽略，因此電容器C兩極板間電壓為0，所帶電荷量為0.S斷開(kāi)的瞬間，燈D立即熄滅，LC組成的振蕩電路開(kāi)始振蕩，由于線(xiàn)圈的自感作用，此后的eq\f(T,4)時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)圈給電容器充電，電流方向與線(xiàn)圈中原電流方向相同，電流從最大逐漸減為0，而電容器極板上電量則由0增為最大，根據(jù)電流流向，在eq\f(T,4)時(shí)間里，電容器下極板b帶正電，與規(guī)定圖示正方向相反，所以此eq\f(T,4)時(shí)間內(nèi)，a極板帶負(fù)電，由0增為最大，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．【題型4i-t圖像】【例4】(多選)如圖甲所示的LC振蕩電路中，把通過(guò)P點(diǎn)向右的電流方向規(guī)定為電流的正方向，通過(guò)P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖乙所示，則()A.0.5s至1.0s時(shí)間內(nèi)，電容器在充電B.0.5s至1.0s時(shí)間內(nèi)，電容器的上極板帶正電C.1.0s至1.5s時(shí)間內(nèi)，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高D.1.0s至1.5s時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能答案AC解析由圖乙可知，在0.5s至1s內(nèi)，電路電流在減小，電容器C正在充電，故A正確；由圖乙可知，在0.5s至1s內(nèi)，電流是正的，即經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的電流向右，由于電路中做定向移動(dòng)的帶電粒子是帶負(fù)電的電子，因此在該時(shí)間段內(nèi)，電子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)向左移動(dòng)，因此電容器上極板帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；由圖乙可知，在1s至1.5s內(nèi)，通過(guò)電感線(xiàn)圈的電流向上，且增大，電感線(xiàn)圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，由楞次定律可知，電感線(xiàn)圈下端電勢(shì)高，上端電勢(shì)低，即Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高，故C正確；由圖乙可知，在1s至1.5s內(nèi)，電路電流增大，磁場(chǎng)增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，電路處于放電過(guò)程，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，故D錯(cuò)誤?！咀兪?-1】(多選)如圖所示為L(zhǎng)C電路中電流i隨時(shí)間t變化的圖像，可知()A．在t1時(shí)刻，電路中的電場(chǎng)能最大B．從t1到t2，電容器極板上的電荷逐漸減少C．從t2到t3，電容器放電D．在t2時(shí)刻，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能最小答案CD解析在t1時(shí)刻，電路中的電流最大，說(shuō)明放電結(jié)束，此時(shí)電路中的電場(chǎng)能為0，磁場(chǎng)能最大，故A錯(cuò)誤；從t1到t2，電路中的電流逐漸減小，說(shuō)明電容器正在充電，極板上的帶電荷量逐漸增加，故B錯(cuò)誤；從t2到t3，電路中的電流增大，說(shuō)明電容器正在放電，故C正確；在t2時(shí)刻電路中電流為0，說(shuō)明充電結(jié)束，則磁場(chǎng)能最小，故D正確．【變式4-2】在如圖所示的電路中，L是電阻不計(jì)的電感器，C是電容器，閉合開(kāi)關(guān)S，待電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，LC電路中將產(chǎn)生電磁振蕩，如果規(guī)定電感器L中的電流方向從a到b為正，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的時(shí)刻為t＝0，那么下列選項(xiàng)圖中能正確表示電感器中的電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是()答案C解析S斷開(kāi)前，電流從b→a，電容器不帶電；S斷開(kāi)時(shí)，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流減小，給電容器C充電，此時(shí)電流負(fù)向最大；給電容器充電過(guò)程，電容器電荷量最大時(shí)，電流減為零；此后，LC回路發(fā)生電磁振蕩形成振蕩電流．綜上所述，選項(xiàng)C正確．【變式4-3】(多選)如圖(a)所示，在LC振蕩電路中，通過(guò)P點(diǎn)的電流變化規(guī)律如圖(b)所示，且把通過(guò)P點(diǎn)向右的方向規(guī)定為電流i的正方向，則()A．0.5～1s時(shí)間內(nèi)，電容器C在放電B．0.5～1s時(shí)間內(nèi)，電容器C的上極板帶正電C．1～1.5s時(shí)間內(nèi)，Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高D．1～1.5s時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能解析：選CD0.5～1s時(shí)間內(nèi)，振蕩電流是充電電流，充電電流是由負(fù)極板流向正極板，故A、B錯(cuò)誤；1～1.5s時(shí)間內(nèi)，振蕩電流是放電電流，放電電流是由正極板流向負(fù)極板，由于電流為負(fù)值，所以由Q流向P，Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高，電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能，故C、D正確。【題型5u-t圖像】【例5】LC振蕩電路中，電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖所示，由圖線(xiàn)可知()A．在t1時(shí)刻，電路中的電流最大B．在t2時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最小C．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器的電場(chǎng)能不斷增大D．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，電容器的電荷量不斷增大答案C解析在t1時(shí)刻，LC電路中電容器兩極板間的電壓最大，電場(chǎng)能最大，磁場(chǎng)能為零，對(duì)應(yīng)電流為零，A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，電容器兩極板間電壓為零，電場(chǎng)能最小，磁場(chǎng)能最大，B錯(cuò)誤；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板間電壓增大，電場(chǎng)能不斷增大，C正確；在t3～t4時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板間電壓減小，電容器的電荷量不斷減小，D錯(cuò)誤．【變式5-1】如圖甲所示為L(zhǎng)C振蕩電路，不計(jì)回路電阻及電磁輻射，從0時(shí)刻開(kāi)始，電容器極板間電壓Uab與時(shí)間t的圖像如圖乙所示，已知線(xiàn)圈的自感系數(shù)L＝10－5H，取π2＝10，下列說(shuō)法正確的是()A．1×10－8～2×10－8s，電路中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能B．電容器的電容為4×10－12FC．2×10－8s時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大D．3×10－8s時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率最大答案B解析由題圖乙知1×10－8～2×10－8s，電容器兩極板間的電壓增大，是充電過(guò)程，電路中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能，故A錯(cuò)誤；由T＝2πeq\r(LC)可得，電容C＝eq\f(T2,4π2L)＝eq\f(4×10－82,4×π2×10－5)F＝4×10－12F，故B正確；2×10－8s時(shí)，電容器兩極板間的電壓最大，是充電剛結(jié)束的時(shí)刻，此時(shí)電流為零，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零，故C錯(cuò)誤；3×10－8s時(shí)，電容器兩極板間的電壓為零，是放電剛結(jié)束的時(shí)刻，此時(shí)電流最大，此時(shí)磁通量最大，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率最小，故D錯(cuò)誤．【變式5-2】如圖甲所示的振蕩電路中,電容器極板間電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定回路中振蕩電流的方向逆時(shí)針時(shí)為正方向,則電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖像是()甲乙答案:D解析:電容器極板間電壓U=QC,隨電容器極板上電荷量的增大而增大,隨電荷量的減小而減小。從題圖乙可以看出,在0~T4這段時(shí)間內(nèi)是充電過(guò)程,且UAB>0,即φA>φB,A板應(yīng)帶正電,只有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鞑拍苁笰板被充電后帶正電,同時(shí)考慮到t=0時(shí)刻電壓為零,電容器極板上的電荷量為零,電流最大,即【變式5-3】在回路中電容器兩端的電壓隨時(shí)刻變化的關(guān)系如圖所示，則（

）A．在時(shí)刻，電路中的電流最大B．在時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最大C．從時(shí)刻至，電路中的電場(chǎng)能不斷減小D．從時(shí)刻至，電容器的帶電荷量不斷增大答案：B專(zhuān)題4.1電磁振蕩【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1各物理量的變化規(guī)律】 【題型2周期和頻率】 【題型3q-t圖像】 【題型4i-t圖像】 【題型5u-t圖像】 【題型1各物理量的變化規(guī)律】【例1】如圖所示，表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A．電容器正在充電B．電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在減小C．電感線(xiàn)圈中的電流正在減小D．此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加解析：選D根據(jù)磁感線(xiàn)的方向可以判斷電流方向是逆時(shí)針，再根據(jù)電容器極板上帶電的性質(zhì)可以判斷電容器在放電，A錯(cuò)誤；電容器在放電，所以電流在增加，磁場(chǎng)能在增加，自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加，B、C錯(cuò)誤，D正確。【變式1-1】如圖所示是LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A．電容器正在放電B．電容器正在充電C．電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D．電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在減小答案B解析由題圖電感線(xiàn)圈中的磁感線(xiàn)方向可以判定此時(shí)LC電路正在沿逆時(shí)針?lè)较虺潆?，A錯(cuò)誤，B正確；充電時(shí)電流正在減小，電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在減小，電容器兩極板間的電場(chǎng)能正在增大，C、D錯(cuò)誤．【變式1-2】（多選）如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法中正確的是()A．電容器正在充電B．電感線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能正在增加C．電感線(xiàn)圈中的電流正在增大D．此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大答案BCD解析由題圖中的磁感線(xiàn)的方向，運(yùn)用右手螺旋定則可以判斷出電路中的電流從上向下看為逆時(shí)針?lè)较颍俳Y(jié)合電容器極板的電性，可以得到電容器正在放電，故A錯(cuò)；放電過(guò)程中，電容器極板上的電荷減少，電場(chǎng)能減小，線(xiàn)圈中的電流增大，磁場(chǎng)能變大，故B、C對(duì)；由于線(xiàn)圈中的電流增大，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，D對(duì)．【變式1-3】(多選)LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，則()A.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電容器正在充電，電流方向由b向aB.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電場(chǎng)能正在增大，電容器上極板帶負(fù)電C.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電場(chǎng)能正在減小，電容器上極板帶正電D.若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電容器正在充電，電流方向由a向b答案ABC解析若磁場(chǎng)正在減弱，則電流在減小，是電容器的充電過(guò)程，根據(jù)安培定則可確定電流由b向a，電場(chǎng)能增大，上極板帶負(fù)電，故選項(xiàng)A、B正確；若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則電流在增大，是放電過(guò)程，電場(chǎng)能正在減小，根據(jù)安培定則，可判斷電流由b向a，上極板帶正電，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！绢}型2周期和頻率】【例2】在LC振蕩電路中，電容器上的帶電荷量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間是()A.eq\f(π,4)eq\r(LC) B．eq\f(π,2)eq\r(LC)C．πeq\r(LC) D．2πeq\r(LC)解析：選BLC振蕩電路的周期T＝2πeq\r(LC)，其電容器上的帶電荷量從最大值變化到零的最短時(shí)間t＝eq\f(T,4)，故t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)?！咀兪?-1】(多選)無(wú)線(xiàn)話(huà)筒就是LC振蕩電路在實(shí)際中應(yīng)用的典型實(shí)例，某LC振蕩電路某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A.若增加電容C的帶電荷量，振蕩電路的周期會(huì)變大B.若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電C.若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電D.若電容器正在放電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大答案BD解析振蕩電路的周期公式為T(mén)＝2πeq\r(LC)，與電容器帶電荷量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若磁場(chǎng)正在減弱，則說(shuō)明電容器在充電，由右手定則可知，電容器上極板帶正電，所以選項(xiàng)B正確；若電容器正在放電，則線(xiàn)圈中磁場(chǎng)向下，則電容器下極板帶正電，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若電容器正在放電，則電流在增大，由楞次定律可知，自感電動(dòng)勢(shì)在阻礙電流的增大，所以選項(xiàng)D正確?！咀兪?-2】一個(gè)電容為C的電容器，充電至電壓等于U以后，與電源斷開(kāi)并通過(guò)一個(gè)自感系數(shù)為L(zhǎng)的線(xiàn)圈放電。從開(kāi)始放電到第一次放電完畢的過(guò)程中，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．振蕩電流一直在增大B．振蕩電流先增大、后減小C．通過(guò)電路的平均電流等于eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))D．磁場(chǎng)能一直在增大解析：選B由電磁振蕩的知識(shí)可知，在放電過(guò)程中振蕩電流逐漸增大，放電完畢時(shí)達(dá)到最大，故B錯(cuò)誤，A正確；電容器儲(chǔ)存電荷量q＝CU，第一次放電完畢的時(shí)間為eq\f(T,4)，T＝2πeq\r(LC)，所以平均電流I＝eq\f(q,Δt)＝eq\f(2U,π)eq\r(\f(C,L))，故C正確；放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能，故D正確?！咀兪?-3】如圖所示,線(xiàn)圈的自感系數(shù)為3μH,在線(xiàn)圈的中間有抽頭2,電容器的電容可在150~300pF之間變化,S為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。求此回路的最大周期和最大頻率。答案:1.88×10-7s1.06×107Hz解析:根據(jù)T=2πLC得Tmax=2πLmaxCmax=2π3×10-6×300根據(jù)f=1T=12πLC得fmax=12【題型3q-t圖像】【例3】(多選)如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時(shí)間t變化的曲線(xiàn)，由圖可知()A.在t1時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最小B.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電路中的電流值不斷變小C.在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器正在充電D.在t4時(shí)刻，電容器中的電場(chǎng)能最小答案ACD解析在t1時(shí)刻，電容器極板上電荷量q為最大值，兩板間電場(chǎng)能最大，線(xiàn)圈中磁場(chǎng)能最小，選項(xiàng)A正確；在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電容器極板上電荷量q從正的峰值降為零，電場(chǎng)能正在不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能，電路中的電流正在不斷增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電容器極板上電荷量q又不斷增大，表明電容器正在反向充電，選項(xiàng)C正確；在t4時(shí)刻，電容器放電結(jié)束，極板上電荷量為零，電場(chǎng)能也為零，已全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，選項(xiàng)D正確?！咀兪?-1】已知LC振蕩電路(如圖甲所示)中電容器極板1上的電荷量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖乙所示，則()A．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同B．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電容器的電場(chǎng)能最大C．b、d兩時(shí)刻電路中電流最小，方向相反D．b、d兩時(shí)刻線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能最小答案B解析由LC振蕩電路中電磁振蕩規(guī)律可知，電容器充、放電過(guò)程中，當(dāng)電容器極板上的電荷量最大時(shí)，電路中電流為零，電容器的電場(chǎng)能最大，故A錯(cuò)誤，B正確；b、d兩時(shí)刻，電容器極板上的電荷量為零，此時(shí)電路中電流最大，線(xiàn)圈的磁場(chǎng)能最大，故C、D錯(cuò)誤．【變式3-2】如圖所示，為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上所帶電荷量隨時(shí)間變化的q－t圖像，下面判斷正確的是()A.t1時(shí)刻，振蕩電路中的電流最大B.t2時(shí)刻，電容器C兩極板間電勢(shì)差最大C.t3時(shí)刻電感線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小D.從t4到t5過(guò)程中，磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能答案C解析在t1時(shí)刻，電路中的q最大，說(shuō)明還沒(méi)放電，所以電路中無(wú)電流，則磁場(chǎng)能最小，故A錯(cuò)誤；在t1到t2時(shí)刻電路中的q不斷減小，說(shuō)明電容器在不斷放電，在t2時(shí)刻，電容器C電荷量剛好為零，則兩極板間電勢(shì)差最小，故B錯(cuò)誤；在t2到t3時(shí)刻電路中的q不斷增加，說(shuō)明電容器在不斷充電，磁場(chǎng)能減小，電場(chǎng)能增加，則t3時(shí)刻電感線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，故C正確；從t4到t5過(guò)程中，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，故D錯(cuò)誤。【變式3-3】如圖所示，L為一電阻可忽略的線(xiàn)圈，D為一燈泡，C為電容器，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開(kāi)S并開(kāi)始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電量q隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(圖中q為正值表示a極板帶正電)()答案B解析開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)，電流穩(wěn)定，又因L的電阻可忽略，因此電容器C兩極板間電壓為0，所帶電荷量為0.S斷開(kāi)的瞬間，燈D立即熄滅，LC組成的振蕩電路開(kāi)始振蕩，由于線(xiàn)圈的自感作用，此后的eq\f(T,4)時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)圈給電容器充電，電流方向與線(xiàn)圈中原電流方向相同，電流從最大逐漸減為0，而電