第十一章 实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 课件-2027届高考物理一轮专题复习

该高中物理高考复习课件聚焦“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验专题，依据高考评价体系梳理了实验原理、器材选择、数据处理三大核心考点，通过典例分析明确了控制变量法应用、电压匝数关系验证等高频考查方向，归纳了选择、填空及实验题型的命题规律。 课件亮点在于“真题解析+素养渗透+技巧指导”，如以2026年浙江选考真题为载体，通过电阻测量、电压数据对比等实例，培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力，针对漏磁导致电压偏差等易错点，总结“理论计算-实际修正”的解题技巧。助力学生掌握实验题得分关键，为教师提供精准复习教学的实战指导。

实验十五:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 实验基础·必备 原理装置图 操作要求 注意事项 1.实验原理 (1)实验电路图(如图所示) 1.保持原线圈的匝数n1和电压U1不变,改变副线圈的匝数n2,研究n2对副线圈电压U2的影响。 (1)估计被测电压的大致范围,选择多用电表交流电压挡适当量程,若不知道被测电压的大致范围,则应选择交流电压挡的最大量程进行测量。 1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关,再进行操作。 (2)实验方法采用控制变量法 ①n1、U1一定,研究U2和n2的关系; ②n2、U1一定,研究U2和n1的关系。 2.实验器材 学生电源(低压交流电源,小于12 V)1个、可拆变压器1个、 1个、导线若干 (2)组装可拆变压器:把两个线圈穿在铁芯上,闭合铁芯,用多用电表 挡测量输入、输出电压。 2.保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变,研究原线圈的匝数n1对副线圈电压U2的影响,重复1中步骤 2.为了人身安全,学生电源的电压不能超过 V,通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。 3.为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量 多用电表 交流电压 12 数据处理 由实验数据分析变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比与原、副线圈的匝数n1、n2之比的关系:原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的 之比 匝数 考点一 教材原型实验 实验技能·提升 【典例1】 (中等)某同学用可拆式变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验,如图所示。求解下列问题: (1)下列本实验中需要用到的其他实验器材组合,正确的是　　　　。  A.干电池和直流电压表 B.低压交流电源和直流电压表 C.干电池和交流电压表 D.低压交流电源和交流电压表 D 解析:(1)变压器的工作原理是电磁感应,原线圈需要通交变电流,这样副线圈才能产生感应电动势,所以电源应选低压交流电源;同时,要测量原、副线圈的电压,因为是交流电压,所以要用交流电压表,D正确。 (2)本实验中用的科学方法是　　　　。  A.控制变量法　 B.等效替代法　 C.整体隔离法 A 解析:(2)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时,需要控制其他因素不变,研究电压和匝数的关系,采用的是控制变量法,A正确。 (3)某次实验时,原线圈匝数为n1=14,副线圈匝数为n2=4,原线圈接入的电压为7 V,副线圈两端电压可能为　　　　。  A.1.8 V B.2.2 V C.3.6 V D.14.0 V A 考点二 实验创新与拓展 【典例2】 (中等)(2026·浙江1月选考)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中, (1)小明先用多用电表测量图1变压器的“0”“1 400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2,经规范操作,指针位置如图3,测得阻值为　　 　Ω。  34 解析:(1)由题图2可知,多用电表选择开关置于电阻“×10”挡位,题图3中指针指向3.4,所以测得的阻值为R=3.4×10 Ω=34 Ω。 (2)用匝数n1=200和n2=400的两线圈进行实验,分别测得其两端电压为U1和U2,记录于下表。以下说法正确的是　　　　(多选)。  U1/V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 U2/V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A.与n1对应的是副线圈 B.与n2对应的是副线圈 C.实验中采用低压直流电源 D.多用电表选择开关应调至交流电压挡 AD (3)小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示,上层线圈与示波器相连,则示波器上显示的波形是　　　　。  C 　 　 A　　　　　　　B　　　　　　C 感谢观看 解析: (3)根据=,可得U2=2.0 V,因漏磁、能量损耗等影响,副线圈两端电压将小于2 V,A正确。 解析: (2)理想变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系=,实际变压器存在漏磁现象,由表格知U2>2U1,则n1对应的是副线圈,A正确,B错误;变压器的工作原理是电磁感应,需要交流电源,不能用直流电源,C错误;变压器输出的是交流电,测量其电压时,多用电表选择开关应调至交流电压挡,D正确。 解析:(3)由题意可知下层线圈输入的是锯齿波电压,它的变化率(斜率)在每个周期内是恒定的;根据电磁感应原理可知上层线圈的感应电动势E=n,与磁通量的变化率成正比,也就是与输入电压的变化率成正比;输入电压的斜率恒定,所以感应电动势的大小也恒定,对应的波形是方波。故选C。 $