2026届高考物理核心演示实验三轮通关·百花齐放 百法通关讲义：十九探究影响感应电流方向的因素 二十探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

2026届高考物理核心演示实验三轮通关·百花齐放 百法通关讲义10 与其百题乱刷，不如百法通关！以“一枝独秀不是春，百花齐放春满园”为初心，打破实验桎梏，海纳百川，覆盖核心演示实验所有考法，助你在高考实验赛道，轻装上阵、决胜锋芒！ 本讲义内容：十九.探究影响感应电流方向的因素 二十.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 十九.探究影响感应电流方向的因素 考法1.导体棒切割类 核心原理： 导体棒水平切割磁感线，依据右手定则，磁感线穿手心、大拇指指向运动方向，四指指向即为感应电流方向，切割运动方向或磁场方向反向，感应电流方向同步反向。 通关专练： 1．如图所示是探究影响感应电流方向的因素的装置。 (1)观察到的实验现象记录如下表，请完成表格缺失的部分。 实验序号 ① ② ③ ④ 磁体穿过回路磁场的方向 向下 向上 向下 向上 导体切割磁感线的方向 向右 向右 向左 向左 穿过导线回路磁通量的变化 减少 减少 a.____ b.____ AB中感应电流的方向 A→B B→A B→A A→B 感应电流在回路内部磁场的方向 向下 c.____ d.____ 向下 (2)比较表中①②的数据，可以发现，当穿过导线回路的磁通量________（填变化情况）时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向________；比较表中③④的数据，可以发现，当穿过导线回路的磁通量________（填变化情况）时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向________。 【答案】(1) 增加 增加 向上 向上(2) 减少 相同 增加 相反 【详解】（1）[1][2]根据题意及图形判断知，磁体穿过回路磁场的方向向下时，导体棒的运动方向向左时，导线围成的面积增加，穿过导线回路的磁通量增加。同理，磁体穿过回路磁场的方向向上时，导体棒的运动方向向左时，穿过导线回路的磁通量也增加。 [3][4]在②实验中，导线中感应电流的方向均为B→A，根据右手定则知，感应电流产生的磁场在回路内部的方向为向上；同理，在 ③实验中，感应电流产生的磁场在回路内部的方向也为向上。 （2）[1][2]在①②实验中，穿过导线回路的磁通量减少，感应电流产生的磁场与磁体的磁场方向相同。 [3][4]在③④实验中，穿过导线回路的磁通量增加，感应电流产生的磁场与磁体的磁场方向相反。 考法2.磁铁匀速/变速插拔类 核心原理： 磁铁插拔仅改变磁通量变化的快慢，影响感应电流的大小，不改变磁通量增加或减少的趋势，感应电流方向始终不变。 通关专练： 2．用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是__________（填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 【答案】BC 【详解】A．本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需要记录感应电流的大小，故A错误； B．本实验通过电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确； C．由题图2甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感应电流的方向与条形磁体的插入端是N还是S有关，故C正确。 故选BC。 考法3.开关电路通断调控类 核心原理： 原线圈电路开关通断或滑动变阻器调电流，改变副线圈磁通量的增或减，遵循楞次定律，磁场方向、磁通量增减改变，感应电流方向对应改变。 通关专练： 3．某实验小组使用如图所示的器材，探究影响感应电流方向的因素。 (1)按实验要求补充连接电路。 (2)正确连接电路并闭合开关后，小军同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以推断________。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左滑动，都能引起灵敏电流表指针向左偏转 B．线圈A向上移动或断开开关，都能引起灵敏电流表指针向右偏转 (3)小军同学发现，线圈A向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________（选填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 【答案】(1)(2)A(3)磁通量的变化率 【详解】（1）电路连线如图 （2）将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电阻减小，线圈A中电流变大，此时穿过线圈B的磁通量变大，灵敏电流表指针向右偏转。 A．线圈A向上移动则穿过线圈B的磁通量减小，滑动变阻器滑片P向左滑动，电阻变大，线圈A中的电流减小，穿过线圈B的磁通量也减小，则都能引起灵敏电流表指针向左偏转，A正确； B．线圈A向上移动或断开开关，都能使穿过线圈B的磁通量减小，则都能引起灵敏电流表指针向左偏转，B错误。 故选A。 （3）线圈A向上移动得越快，则磁通量变化越快，则灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 考法4.发光二极管显示感应电流方向 核心原理： 发光二极管具有单向导电性，感应电流只能单向通过二极管使其发光，反向电流不导通不发光，通过哪只二极管亮，直观判断感应电流的方向。 通关专练： 4．在“探究影响感应电流方向因素”的实验中，为了演示效果更加形象和直观，根据二极管具有单向导电性的特性，对教材中的实验装置进行改进，用两个不同颜色的发光二极管（红色和蓝色）来替代电流表，如图所示，螺线管的导线由A端到B端的绕向为逆时针（俯视），实验步骤如下： (1)当螺线管上方的条形磁铁极朝下迅速插入螺线管中，红色二极管发光，蓝色二极管不发光，此过程中俯视螺线管中的感应电流方向为_________（选填“顺时针”或“逆时针”）；当条形磁铁S极朝下迅速向下插入螺线管，发光的是蓝色二极管。 (2)再让磁铁S极朝上迅速抽出和极朝上迅速抽出，观察到发光的二极管分别为蓝色二极管和红色二极管，可以发现当穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向总是_________（选填“相同”或“相反”）。 (3)以上实验现象表明，感应电流的磁场与引起感应电流的磁通量的变化间的关系为_________。 【答案】(1)逆时针(2)相同(3)感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 【详解】（1）条形磁铁极朝下迅速插入螺线管中，红色二极管发光，蓝色二极管不发光，二极管具有单向导电性的特性，可得此过程中俯视螺线管中的感应电流方向为逆时针。 （2）磁铁S极朝上迅速抽出和极朝上迅速抽出，观察到发光的二极管分别为蓝色二极管和红色二极管，可得感应电流分别为顺时针和逆时针，螺线管的导线由A端到B端的绕向为逆时针（俯视），根据右手螺旋定则可得感应电流的磁场分别向下和向上，与引起感应电流的磁场方向总是相同。 （3）以上实验现象表明，当穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向总是相同；当穿过螺线管的磁通量增大时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向总是相反，可得感应电流的磁场与引起感应电流的磁通量的变化间的关系为感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 考法5.灵敏电流计判别电流方向 核心原理： 电流正负接线柱流入方向不同，指针偏转方向不同，通过偏转方向对应判断感应电流流向。 通关专练： 5．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题： (1)为弄清灵敏电流表的指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的__________（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔__________（填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向右摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转如图甲所示，说明磁铁的下端为__________（填“S”或“N”）极。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。闭合开关后将插入，发现指针向右偏转。下列说法正确的是（　　） A．断开开关，指针向左偏转 B．拔出线圈，指针向右偏转 C．拔出软铁棒，指针向左偏转 D．使滑动变阻器的滑片P右移，指针向右偏转 【答案】(1) 欧姆 短暂(2)N(3)AC 【详解】（1）[1]要使灵敏电流表指针摆动，一定有电流通过，想用多用电表的某一挡位来进行探究，只有“欧姆”挡有电源，因此他应选用多用电表的“欧姆”挡。 [2]该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，由于灵敏电流计的量程很小，欧姆挡电表内部的电源电压相对较高，流过灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计，将黑表笔“短暂”接灵敏电流表的负接线柱。 （2）[1]实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转如图甲所示，可知感应电流是从电流表的负接线柱流入，可知线圈中感应电流产生的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁铁的下端为N极。 （3）A．闭合开关后将插入，穿过线圈的磁通量增大，发现指针向右偏转，故A正确； B．拔出线圈，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，指针向左偏转，B错误； C．稳定后拔出软铁棒，可知穿过的磁场减弱，由楞次定律可知，在中产生与开关闭合时相反方向的感应电流，指针向左偏转，故C正确； D．使滑动变阻器的滑片P右移，可知变阻器接入电路的电阻值增大，则通过的电流减小，产生的磁场减弱，由楞次定律可知，由楞次定律可知，指针向左偏转，故D错误。 故选AC。 考法6.电流、电压传感器 核心原理： 传感器实时采集感应电流、电压动态数据，生成可视化图像，精准通过图像正负偏转方向，判定感应电流方向，数值直观、误差更小。 通关专练： 6．1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组利用如图（A）研究电磁感应现象。              (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将_____偏转（填“向左”“向右”或“不”）； (2)按照图（A）连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_____； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向_____（填“上”或“下”），图丙中的条形磁体下端为_____极（填“N”或“S”）。                  (4)为了进一步研究，该小组又做了如图（B）实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流随时间的图像如图（C）所示，由图可得到的结论是__________。 A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 【答案】(1)向右(2)B(3) 下 S(4)AC 【详解】（1）闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流计指针右偏，说明穿过B的磁通量增加时，指针向右偏。 将A迅速插入B时，穿过B的磁通量继续增加，因此指针仍向右偏转。 （2）要使指针左偏，需要穿过B的磁通量减少： A．插入铁芯，磁通量增加，指针右偏，A错误； B．拔出A线圈，穿过B的磁通量减少，指针左偏，B正确； C．滑动变阻器滑片左滑，接入电阻减小，电流增大，穿过B的磁通量增加，指针右偏，C错误。 故选B。 （3）[1]图乙中指针向左偏，说明电流从左接线柱流入，由右手螺旋定则得感应电流磁场向下。 原磁铁下端为S极，原磁场向上，感应电流磁场阻碍原磁通量增加，说明原磁通量增加，因此磁铁向下运动。 [2]图丙中指针向右偏，说明电流从右接线柱流入，由右手螺旋定则得感应电流磁场向上。 磁铁向上运动，原磁通量减少，感应磁场与原磁场同向，因此原磁场向上，说明条形磁铁下端为极。 （4）A． 磁体进入线圈时磁通量增加，电流为正；离开线圈时磁通量减少，电流为负，方向相反，说明感应电流方向与线圈中磁通量增减有关，A正确； B． 感应电流方向由磁通量变化的方向（增减）决定，与磁铁速度大小无关，B错误； C． 磁体加速下落，离开线圈时速度更大，磁通量变化更快，图C中离开时电流峰值更大，说明感应电流大小与磁通量变化快慢有关，C正确。 故选AC。 二十.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 考法1.DIS数字化 核心原理： 依旧遵循法拉第电磁感应定律与互感规律，电压传感器精准采集交流电压，量化探究感应电压与线圈匝数的线性正比关系。 通关专练： 1．实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池 B．磁铁 C．低压交流电源 D．刻度尺 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值__________V，此时副线圈实际输出的电压可能为__________（填写正确选项）： A．14.0V      B．15.6V      C．17.7V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（　　） A．拧紧了松动的铁芯 B．增加了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 【答案】(1)C(2) 4.4 A(3)AD 【详解】（1）本实验中不需要干电池、刻度尺和条形磁铁，需要低压交流电源。 故选C。 （2）[1] 此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，读数值为4.4V。 [2] 根据理想变压器，电压比和匝数比的关系 解得 由于实际变压器可能存在漏磁，故副线圈电压比15.4V要小，故有可能为14V。 故选A。 （3）A．拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压U2增大，故A正确； B．只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压U2，故B错误； CD．由图知，t1时刻前的电压值小于t2时刻后的电压值，而周期不变，根据 减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压U2减小，若减少了原线圈的匝数，副线圈输出电压U2增大，故C错误，D正确。 故选AD。 考法2.可拆变压器有无横梁对比 核心原理： 横梁闭合完整磁回路，束缚磁感线、抑制漏磁；拆除横梁后磁路开路，大量磁感线外泄，原副线圈有效磁通量变化率差距增大，互感变压效果显著减弱。 通关专练： 2．一研究小组用可拆变压器（图甲）探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 (1)本实验主要运用的科学研究方法是 。 A．控制变量 B．等效替代 C．理想模型 (2)铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______，请说明理由_____。 (3)某次实验，副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时，示数如图，读数为______V。 (4)某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如下表，则原线圈是______（填Na或Nb）。 实验次数 1 2 3 4 5 U1/V 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 U2/V 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 (5)改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8V时，输出电压可能为 。 A．4.0V B．3.9V C．1.4V 【答案】(1)A(2) B 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小涡流；用B选项的摆放方式可以更好减少漏磁(3)9.2(4)Na(5)C 【详解】（1）实验中需要运用的科学方法是控制变量法。 故选A。 （2）[1][2] 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，减小涡流；用B选项的摆放方式可以更好减少漏磁。 （3）某次实验，副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时，读数为9.2V。 （4）由于存在有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律有 由表格数据值总是大于，故应该是副线圈的电压值，应是原线圈的电压值，可判断连接电源的线圈是。 （5）若为理想变换器，则 但是由于铁芯没有闭合，漏磁过多，使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量，使得副线圈的电压很小，故C符合题意。 故选C。 考法3.多副线圈关系拓展 核心原理： 同一闭合铁芯中所有线圈磁通量变化率相同，单组电压与匝数成正比；能量守恒，输入总功率等于多个副线圈输出功率之和。 通关专练： 3．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，将所需器材组装成如图甲所示的变压器。 (1)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。 A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 (2)某次实验中，所用线圈匝数匝和匝，测量的数据如下表所示，则原线圈所接的匝数为________（填“”或“”），原线圈应用________（填“较粗”或“较细”）导线绕制。 1.80 2.80 3.80 4.80 3.99 6.01 8.02 10.03 (3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光，变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为________。 【答案】(1)C(2) 较细(3) 【详解】（1）原线圈接交流电源，副线圈接多用电表交流电压挡。 故选C。 （2）[1][2]匝数比为，而表中电压比小于，因变压器有漏磁等误差因素的存在，故为原线圈，匝数大，电流小，故使用较细的导线绕制。 （3）设灯泡正常发光电压为，电流为，电阻为，由 得 即 根据 解得。 考法4.导线绕制规则 核心原理： 原、副线圈需同向、紧密、单层有序绕制，合理分层分隔；反向绕制会抵消部分磁通量、削弱互感，松散杂乱绕制会增大漏磁，造成电压测量误差，保证磁感线高效耦合传递。 通关专练： 4．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，并记录相关数据，这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法 (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈做实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是______。 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 (3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从，下列原因可能正确的是______。 A．在交变电流产生的过程中，副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低 B．变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍，使线圈的电阻增加 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 【答案】(1)A(2)C(3)CD 【详解】（1）本实验通过改变原副线圈匝数，探究原副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中要运用控制变量法。 故选A。 （2）由表格数据可知 考虑到实验中所用变压器并非理想变压器，即存在功率损失，使得原、副线圈电压之比大于匝数比，所以原线圈的匝数为，副线圈的匝数为；原线圈电压较大，电流较小，所以原线圈用较细导线绕制，而副线圈电压较小，电流较大，所以副线圈用较粗导线绕制。 故选C。 （3）A．变压器不改变交变电流的频率，原、副线圈电流频率相同，故A错误； B．理想情况下原、副线圈磁通量变化率相同，且线圈电阻由材料、长度、横截面积决定，与磁通量无关，故B错误； C．铁芯在交变磁场中会产生涡流，导致铁芯发热，这是铁损的一种，会造成能量损失，使实际输出电压偏离理想值，故C正确； D．原线圈磁场能向副线圈转移时，存在漏磁（部分磁场未穿过副线圈），这是磁损，会导致副线圈感应电压降低，偏离理想电压比，故D正确。 故选CD。 考法5.硅钢片摆放与叠压要求 核心原理： 铁芯采用相互绝缘的硅钢片竖向叠压、整齐摆放，利用薄片绝缘隔断涡流回路，大幅减小铁芯涡流热损耗；若硅钢片散乱摆放、错位搭接或整片实心铁芯，涡流急剧增大，能量损耗加剧，副线圈电压偏低、实验误差变大。 通关专练： 5．某兴趣小组利用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 (1)下列说法正确的是______。 A．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 B．无论如何改变匝数比，原副线圈上交流电的频率始终相同 C．变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 D．测量电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量 (2)铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是减小因涡流在铁芯中产生的热量，如图甲所示，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于______。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd (3)正确组装变压器后，用匝数匝和匝的变压器实际测量数据如表所示，根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是______（填“”或“”）。 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)实验中，某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图乙所示，在时间内该同学先断开开关，随后进行的操作可能是______。 A．增加原线圈的匝数 B．拧紧松动的铁芯 C．增加副线圈的匝数 D．增加交流电源的频率 【答案】(1)BD(2)D(3)(4)A 【详解】（1）A．变压器无论副线圈上是否接负载，原线圈两端电压总等于电源电压，选项A错误； B．变压器不改变交流电的频率，则无论如何改变匝数比，原副线圈上交流电的频率始终相同，选项B正确； C．变压器正常工作时，铁芯是不导电的，把电能是通过磁场由原线圈输送到副线圈，选项C错误； D．测量电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量，选项D正确。 故选BD。 （2）根据变压器的原理可知，当磁感线与硅钢平面平行时，产生的涡流较小，即硅钢片应平行于平面aehd。故选D。 （3）由题中数据可知 因实际变压器有漏磁、发热现象，可知Nb为原线圈。 （4）AC． 由图可知电压传感器的接收的次级电压变小了，根据 可知，可能是增加了原线圈匝数，不是增加了副线圈匝数，选项A正确，C错误； B．拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压U2增大，故B错误； D．只增大交流电源的频率，不能改变副线卷输出电压U2，故D错误； 故选A。 考法6.远距离送电节能探究 核心原理： 远距离送电导线存在电阻，由焦耳定律可知输电电流越大，线路热损耗越多；利用变压器高压输电、降压用电，通过升高输送电压减小输电电流，从根源降低输电线涡流与焦耳热损耗，实现远距离输电节能。 通关专练： 6．某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 【答案】(1) 200 2.4(2)100(3)0.9 【详解】（1）[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA，故读数为200mA； [2]学生电源的输出功率 （2）低压输电时电阻箱消耗的功率为 电阻箱的接入的电阻为 高压输电时，电阻箱消耗的功率为 可得 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。 （3）示数为时，学生电源的输出功率 高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理核心演示实验三轮通关·百花齐放 百法通关讲义10 与其百题乱刷，不如百法通关！以“一枝独秀不是春，百花齐放春满园”为初心，打破实验桎梏，海纳百川，覆盖核心演示实验所有考法，助你在高考实验赛道，轻装上阵、决胜锋芒！ 本讲义内容：十九.探究影响感应电流方向的因素 二十.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 十九.探究影响感应电流方向的因素 考法1.导体棒切割类 核心原理： 导体棒水平切割磁感线，依据右手定则，磁感线穿手心、大拇指指向运动方向，四指指向即为感应电流方向，切割运动方向或磁场方向反向，感应电流方向同步反向。 通关专练： 1．如图所示是探究影响感应电流方向的因素的装置。 (1)观察到的实验现象记录如下表，请完成表格缺失的部分。 实验序号 ① ② ③ ④ 磁体穿过回路磁场的方向 向下 向上 向下 向上 导体切割磁感线的方向 向右 向右 向左 向左 穿过导线回路磁通量的变化 减少 减少 a.____ b.____ AB中感应电流的方向 A→B B→A B→A A→B 感应电流在回路内部磁场的方向 向下 c.____ d.____ 向下 (2)比较表中①②的数据，可以发现，当穿过导线回路的磁通量________（填变化情况）时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向________；比较表中③④的数据，可以发现，当穿过导线回路的磁通量________（填变化情况）时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向________。 考法2.磁铁匀速/变速插拔类 核心原理： 磁铁插拔仅改变磁通量变化的快慢，影响感应电流的大小，不改变磁通量增加或减少的趋势，感应电流方向始终不变。 通关专练： 2．用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 关于本实验，下列说法正确的是__________（填选项前的字母）。 A．需要记录感应电流的大小 B．通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C．图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关 考法3.开关电路通断调控类 核心原理： 原线圈电路开关通断或滑动变阻器调电流，改变副线圈磁通量的增或减，遵循楞次定律，磁场方向、磁通量增减改变，感应电流方向对应改变。 通关专练： 3．某实验小组使用如图所示的器材，探究影响感应电流方向的因素。 (1)按实验要求补充连接电路。 (2)正确连接电路并闭合开关后，小军同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，灵敏电流表指针向右偏转，由此可以推断________。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑片P向左滑动，都能引起灵敏电流表指针向左偏转 B．线圈A向上移动或断开开关，都能引起灵敏电流表指针向右偏转 (3)小军同学发现，线圈A向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随________（选填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 考法4.发光二极管显示感应电流方向 核心原理： 发光二极管具有单向导电性，感应电流只能单向通过二极管使其发光，反向电流不导通不发光，通过哪只二极管亮，直观判断感应电流的方向。 通关专练： 4．在“探究影响感应电流方向因素”的实验中，为了演示效果更加形象和直观，根据二极管具有单向导电性的特性，对教材中的实验装置进行改进，用两个不同颜色的发光二极管（红色和蓝色）来替代电流表，如图所示，螺线管的导线由A端到B端的绕向为逆时针（俯视），实验步骤如下： (1)当螺线管上方的条形磁铁极朝下迅速插入螺线管中，红色二极管发光，蓝色二极管不发光，此过程中俯视螺线管中的感应电流方向为_________（选填“顺时针”或“逆时针”）；当条形磁铁S极朝下迅速向下插入螺线管，发光的是蓝色二极管。 (2)再让磁铁S极朝上迅速抽出和极朝上迅速抽出，观察到发光的二极管分别为蓝色二极管和红色二极管，可以发现当穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向总是_________（选填“相同”或“相反”）。 (3)以上实验现象表明，感应电流的磁场与引起感应电流的磁通量的变化间的关系为_________。 考法5.灵敏电流计判别电流方向 核心原理： 电流正负接线柱流入方向不同，指针偏转方向不同，通过偏转方向对应判断感应电流流向。 通关专练： 5．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题： (1)为弄清灵敏电流表的指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的__________（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔__________（填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向右摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转如图甲所示，说明磁铁的下端为__________（填“S”或“N”）极。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。闭合开关后将插入，发现指针向右偏转。下列说法正确的是（　　） A．断开开关，指针向左偏转 B．拔出线圈，指针向右偏转 C．拔出软铁棒，指针向左偏转 D．使滑动变阻器的滑片P右移，指针向右偏转 考法6.电流、电压传感器 核心原理： 传感器实时采集感应电流、电压动态数据，生成可视化图像，精准通过图像正负偏转方向，判定感应电流方向，数值直观、误差更小。 通关专练： 6．1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组利用如图（A）研究电磁感应现象。              (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将_____偏转（填“向左”“向右”或“不”）； (2)按照图（A）连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_____； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向_____（填“上”或“下”），图丙中的条形磁体下端为_____极（填“N”或“S”）。                  (4)为了进一步研究，该小组又做了如图（B）实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流随时间的图像如图（C）所示，由图可得到的结论是__________。 A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 二十.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 考法1.DIS数字化 核心原理： 依旧遵循法拉第电磁感应定律与互感规律，电压传感器精准采集交流电压，量化探究感应电压与线圈匝数的线性正比关系。 通关专练： 1．实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池 B．磁铁 C．低压交流电源 D．刻度尺 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值__________V，此时副线圈实际输出的电压可能为__________（填写正确选项）： A．14.0V      B．15.6V      C．17.7V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（　　） A．拧紧了松动的铁芯 B．增加了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 考法2.可拆变压器有无横梁对比 核心原理： 横梁闭合完整磁回路，束缚磁感线、抑制漏磁；拆除横梁后磁路开路，大量磁感线外泄，原副线圈有效磁通量变化率差距增大，互感变压效果显著减弱。 通关专练： 2．一研究小组用可拆变压器（图甲）探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 (1)本实验主要运用的科学研究方法是 。 A．控制变量 B．等效替代 C．理想模型 (2)铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______，请说明理由_____。 (3)某次实验，副线圈的输出电压用10V量程的交流电压挡测量时，示数如图，读数为______V。 (4)某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如下表，则原线圈是______（填Na或Nb）。 实验次数 1 2 3 4 5 U1/V 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 U2/V 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 (5)改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8V时，输出电压可能为 。 A．4.0V B．3.9V C．1.4V 考法3.多副线圈关系拓展 核心原理： 同一闭合铁芯中所有线圈磁通量变化率相同，单组电压与匝数成正比；能量守恒，输入总功率等于多个副线圈输出功率之和。 通关专练： 3．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，将所需器材组装成如图甲所示的变压器。 (1)实验时，原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。 A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 (2)某次实验中，所用线圈匝数匝和匝，测量的数据如下表所示，则原线圈所接的匝数为________（填“”或“”），原线圈应用________（填“较粗”或“较细”）导线绕制。 1.80 2.80 3.80 4.80 3.99 6.01 8.02 10.03 (3)如图乙所示的变压器中接入4个规格相同的灯泡且都正常发光，变压器视为理想变压器，则原、副线圈的匝数比为________。 考法4.导线绕制规则 核心原理： 原、副线圈需同向、紧密、单层有序绕制，合理分层分隔；反向绕制会抵消部分磁通量、削弱互感，松散杂乱绕制会增大漏磁，造成电压测量误差，保证磁感线高效耦合传递。 通关专练： 4．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比。 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，并记录相关数据，这个探究过程采用的科学探究方法是______。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法 (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈做实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是______。 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 (3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从，下列原因可能正确的是______。 A．在交变电流产生的过程中，副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低 B．变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍，使线圈的电阻增加 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 考法5.硅钢片摆放与叠压要求 核心原理： 铁芯采用相互绝缘的硅钢片竖向叠压、整齐摆放，利用薄片绝缘隔断涡流回路，大幅减小铁芯涡流热损耗；若硅钢片散乱摆放、错位搭接或整片实心铁芯，涡流急剧增大，能量损耗加剧，副线圈电压偏低、实验误差变大。 通关专练： 5．某兴趣小组利用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 (1)下列说法正确的是______。 A．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 B．无论如何改变匝数比，原副线圈上交流电的频率始终相同 C．变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 D．测量电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量 (2)铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是减小因涡流在铁芯中产生的热量，如图甲所示，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于______。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd (3)正确组装变压器后，用匝数匝和匝的变压器实际测量数据如表所示，根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是______（填“”或“”）。 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 (4)实验中，某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图乙所示，在时间内该同学先断开开关，随后进行的操作可能是______。 A．增加原线圈的匝数 B．拧紧松动的铁芯 C．增加副线圈的匝数 D．增加交流电源的频率 考法6.远距离送电节能探究 核心原理： 远距离送电导线存在电阻，由焦耳定律可知输电电流越大，线路热损耗越多；利用变压器高压输电、降压用电，通过升高输送电压减小输电电流，从根源降低输电线涡流与焦耳热损耗，实现远距离输电节能。 通关专练： 6．某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $