探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 专项训练—2026届高考物理实验题解读与针对性训练

**基本信息** 聚焦变压器电压与匝数关系实验，通过高考真题与多地区质检题，系统覆盖实验原理、器材选择、误差分析及结构理解，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |高考真题解读|1道（2026浙江选考）|选择、填空|围绕核心原理，从电阻测量到电压关系判断，再到波形分析，层层递进| |针对性训练|10道（含江苏、四川等地质检题）|选择、填空、实验步骤设计|涵盖器材选择、匝数判断、误差分析（漏磁/涡流）、铁芯结构等，构建“原理-操作-分析”完整逻辑链|

2026高考物理实验题解读与针对性训练 实验 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 【高考题解读】 2026年1月高考浙江选考 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”、“1400”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 ________。 （2）用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于下表。下列说法正确的是________（多选）； /V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 /V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A. 与对应的是副线圈 B. 与对应的是副线圈 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 （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为________。 A. B. C. 【针对性训练】 1 （2026江苏连云港质检）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图。 (1) 以下给出的器材中，本实验可能需要用到的有（        ） A. B. C. D. (2) 观察两个线圈的导线，发现导线的粗细不同，导线细的线圈匝数较______（填“多”或“少”）； (3)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是（        ） A．“嗡嗡”声来自交变电流在线圈中产生变化磁场时发出的 B．“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 C．交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 (4)调整原副线圈的匝数之比为1:2，原线圈的两个接线柱之间的电压为6.0V，则副线圈的输出电压可能为（        ） A．2.9V B．3.0V C．11.0V D．12.0V (5) 变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，铁芯Q安放在铁芯P上时，铁芯Q中的薄硅钢片应平行于（        ） A．平面abcd B．平面abfe C．平面acge 2（2026四川眉山质检）某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 (1)正确组装可拆变压器后，如图（a）所示，接入学生电源，选择合适的挡位，应使用多用电表的_______档测量（选填“直流电压”或“交流电压”）。 (2)保持原线圈输入的电压有效值一定，改变原、副线圈的匝数，测量副线圈上的电压，数据如下表所示。 组别 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圏电压/V 副线圏电压/V / 1 300 60 6.2 0.9 6.89 2 300 120 6.2 2.1 2.95 3 300 180 6.2 3.3 1.88 4 600 180 6.2 1.5 4.13 分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，_______；分析第3、4组数据，大致可得出结论：原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。 (3)进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是_______（写出一个即可）。 (4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。使用时，应该把引线_______接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）。 3.某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验. （1）下列实验器材必须要用的有（选填字母代号）. A.干电池组 B.学生电源 C.多用电表 D.直流电压表 E.滑动变阻器 F.条形磁铁 G.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） （2）下列说法正确的是（选填字母代号）. A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数 C.测量电压时，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 D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 4. 有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一致，如图甲所示，它有两个外观基本相同的A、B线圈（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以再绕线圈. （1）某同学用多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，则A线圈的电阻为Ω，由此可推断（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多. （2）如果把该变压器看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成以下实验步骤： ①用绝缘导线在B线圈上绕制n匝线圈； ②将A线圈与低压交流电源相连接； ③用多用电表的“交流电压”挡分别测量A线圈的输入电压UA和（选填“绕制”或“B”）线圈的输出电压U； ④则A线圈的匝数为（用已知和测得量的符号表示）. 5 .[2024哈师大附中校考]某同学在做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验. （1）实验室中有下列器材： A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）； B.条形磁铁； C.开关、导线若干； D.交流电压表. 在本实验中，上述器材不需要用到的是（器材序号字母），还需用到的器材有（选填“直流电源”或“低压交流电源”）. （2）该学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述探究过程采用的实验方法是. （3）若实验电路图如图所示，实验时n1＝800匝，n2＝400匝，断开S，接通电源，观察到电压表的读数为6V，若可拆变压器可视为理想变压器，则： ①变压器的输入电压有效值为； A.3V B.6V C.12V D.15V ②若灯泡的额定电压为6V，闭合S，灯泡能否正常发光？（填“能”或“不能”）. 6.某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、图乙所示. （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是. 　　 A.干电池　　　　 B.学生电源 　　 C.实验室用电压表　 D.多用电表 （2）关于本实验，下列说法正确的是. A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B.因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接 C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈 （3）某次实验中，用匝数na＝400匝和nb＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是. Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 A.原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为na，用较细导线绕制 C.原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制 （4）为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成.作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计？. A　　　　　　 B 7. （2024石家庄高考模拟二）某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。 （1）该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为______ A. 0 B. 3.0V C. 6.0V D. 12.0V （2）正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱______上（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。 实验次数 1 2 3 4 5 1.00 1.90 3.00 4.00 4.80 2.10 4.00 6.10 8.20 10.00 （3）实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下： ①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。 ②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压和B线圈的输出电压U； ③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压。 如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数____，____。（用题中给出的字母表示） 8. （2024年8月广东惠州质检）功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系环牛效率极高，可看成理想变压器。 测量环牛的初级原、次级副线圈匝数、的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈左侧上输入有效值为的低压交流电，再将理想交流电压表连接在次级线圈右侧上，若理想交流电压表的示数为，理想交流电压表的示数为，则次级线圈的匝数 ______； 若在初级线圈左侧上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈右侧上理想交流电压表的示数为______； 由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______选填“大于”、“等于”或“小于”原、副线圈的匝数比。 多选导致实验误差的原因可能是______。 A.变压器的铁芯漏磁 B.原线圈所加电压小 C.变压器的铁芯产生涡流 9 (2024江西赣州期末)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图可拆式变压器、学生电源和导线进行研究。 （1）除图中所给器材外，实验还需要的器材是______。 A. 直流电流表 B. 直流电压表 C. 条形磁铁 D. 多用电表 （2）观察变压器的结构，其铁芯采用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯，防止铁芯中______过大而导致浪费能量，损坏电器。 （3）小明同学选用变压器原线圈匝数匝和副线圈匝数匝的位置进行实验，并把输入电压调至恒定电压，则用合适测电压的装置测得副线圈电压为______V。 （4）小李同学实验中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变化的图像如图所示，在时刻该同学先断开开关，时刻再闭合开关，则时间内进行的操作可能是______。  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 10．（2024上海质检）功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系（环牛效率极高，可看成理想变压器）。 （1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数、的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表连接在次级线圈（右侧）上，若理想交流电压表的示数为3.0V，理想交流电压表的示数为15.0V，则次级线圈的匝数______匝； （2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表的示数为______V； （3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。试写出一种造成变压器能量损失的原因 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026高考物理实验题解读与针对性训练 实验 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 【高考题解读】 2026年1月高考浙江选考 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”、“1400”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 ________。 （2）用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于下表。下列说法正确的是________（多选）； /V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 /V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A. 与对应的是副线圈 B. 与对应的是副线圈 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 （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为________。 A. B. C. 【创新点解读】 1. 两线圈叠放； 2. 用示波器观察电压波形。 【答案】（1）34##34.0 （2）BD （3）C 【解析】（1）从图2可知，多用电表选择开关置于电阻×10挡位，图3中指针指向3.4，所以测得阻值为R=3.4×10=34Ω。 （2）根据变压器电压与匝数的关系，匝数多的线圈电压高；而表格中U2>U1，所以n2对应副线圈，故B正确，A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。 （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，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。 【针对性训练】 1 （2026江苏连云港质检）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图。 (1) 以下给出的器材中，本实验可能需要用到的有（        ） A. B. C. D. (2) 观察两个线圈的导线，发现导线的粗细不同，导线细的线圈匝数较______（填“多”或“少”）； (3)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是（        ） A．“嗡嗡”声来自交变电流在线圈中产生变化磁场时发出的 B．“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 C．交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 (4)调整原副线圈的匝数之比为1:2，原线圈的两个接线柱之间的电压为6.0V，则副线圈的输出电压可能为（        ） A．2.9V B．3.0V C．11.0V D．12.0V (5) 变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，铁芯Q安放在铁芯P上时，铁芯Q中的薄硅钢片应平行于（        ） A．平面abcd B．平面abfe C．平面acge 答案 （1）BD （2）多 （3）C（4）C（5）A 解析 （1）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，需要的低压交流电源，需要使用多用电表的交流电压档测量副线圈两端的电压，所以正确选项为BD。 （2） 根据变压器变流公式，=，可知电流大小与匝数成反比，即匝数越多的线圈电流越小，允许通过小电流的导线更细，导线细的线圈匝数较多。 (3) 实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，其原因是：交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声，C正确；交变电流在线圈中产生变化磁场时不发出声音，副线圈中电流流动不产生声音，AB错误。 (4)调整原副线圈的匝数之比为:=1:2，原线圈的两个接线柱之间的电压为6.0V，若为理想变压器，由变压公式，则有==2×6.0V=12.0V，实际可拆变压器存在漏磁、铜损、铁损等，副线圈的输出电压小于12.0V，所以副线圈的输出电压可能为11.0V，C正确。 （5） 根据变压器正视图， 硅钢片的作用是形成闭合磁路，铁芯Q安放在铁芯P上时，铁芯Q中的薄硅钢片应平行于平面abcd，A正确。 2（2026四川眉山质检）某同学探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 (1)正确组装可拆变压器后，如图（a）所示，接入学生电源，选择合适的挡位，应使用多用电表的_______档测量（选填“直流电压”或“交流电压”）。 (2)保持原线圈输入的电压有效值一定，改变原、副线圈的匝数，测量副线圈上的电压，数据如下表所示。 组别 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圏电压/V 副线圏电压/V / 1 300 60 6.2 0.9 6.89 2 300 120 6.2 2.1 2.95 3 300 180 6.2 3.3 1.88 4 600 180 6.2 1.5 4.13 分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，_______；分析第3、4组数据，大致可得出结论：原线圈电压和副线圈匝数不变时，原线圈匝数越少，副线圈电压越高。 (3)进一步分析实验数据，发现副线圈电压总比理论值小，其原因可能是_______（写出一个即可）。 (4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。使用时，应该把引线_______接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）。 答案 （1）交流电压 （2）副线圈匝数越多，副线圈电压越高 （3）变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗（写出一个即可） （4）c、d 解析 （1）变压器的原理是电磁感应，只有变化的电流才能在铁芯中产生变化的磁场，进而在副线圈中产生感应电动势。所以为了测量变压器副线圈输出电压，必须使用多用电表的交流电压档。 （2）分析第1、2、3组数据，大致可得出结论：原线圈电压和匝数不变时，副线圈匝数越多，副线圈电压越高。 （3）理想变压器变压公式成立的前提是没有能量损失，但是实验中变压器并非理想变压器，存在各种能量损失，导致输出电压降低，故副线圈电压总比理论值小，其原因可能是：变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗。 (4)该同学找到了一只标有“220V/9V”的变压器，其上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗，如图（b）所示。a、b引线粗，说明可以通过较大电流，是低压端，所以使用时，应该把引线较细的“c、d”接交流“220V”。 3.某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验. （1）下列实验器材必须要用的有　 　（选填字母代号）. A.干电池组 B.学生电源 C.多用电表 D.直流电压表 E.滑动变阻器 F.条形磁铁 G.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） （2）下列说法正确的是　 　（选填字母代号）. A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数 C.测量电压时，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 D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 答案 （1）BCG （2）BC 解析　（1）实验中，必须要有学生电源提供交流电，B需要；学生电源本身可以调节电压，无需滑动变阻器，需要用多用电表测量电压，C需要；本实验不需要条形磁铁，用可拆变压器来进行实验，G需要；综上所述，需要的实验器材为B、C、G. （2）为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，进而测得副线圈电压，找出相应关系，故B正确；为了保护多用电表，测量副线圈电压时，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，故C正确；变压器不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，不是铁芯导电来传输电能，故D错误. 4. 有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一致，如图甲所示，它有两个外观基本相同的A、B线圈（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以再绕线圈. （1）某同学用多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，则A线圈的电阻为　 　Ω，由此可推断　 　（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多. （2）如果把该变压器看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成以下实验步骤： ①用绝缘导线在B线圈上绕制n匝线圈； ②将A线圈与低压交流电源相连接； ③用多用电表的“交流电压”挡分别测量A线圈的输入电压UA和　　（选填“绕制”或“B”）线圈的输出电压U； ④则A线圈的匝数为　 　（用已知和测得量的符号表示）. 答案 （1）24 A （2）③绕制 ④　n 解析　（1）多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率.a位置的读数为24，倍率为“×1”，所以A线圈电阻为24Ω.根据电阻定律知，导线电阻率、横截面积相同，导线越长，电阻越大，因为A线圈的电阻比B线圈的大，所以A线圈匝数多. （2）③因为要测量A线圈匝数，所以要把A线圈与低压交流电源相连接.变压器输入、输出电压都是交流电，所以要用交流电压挡测绕制线圈的输出电压U.④根据变压器电压比等于匝数比，有＝，所以nA＝n. 5 .[2024哈师大附中校考]某同学在做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验. （1）实验室中有下列器材： A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）； B.条形磁铁； C.开关、导线若干； D.交流电压表. 在本实验中，上述器材不需要用到的是　B　（器材序号字母），还需用到的器材有　　（选填“直流电源”或“低压交流电源”）. （2）该学生做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压　　（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压　　（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述探究过程采用的实验方法是　　. （3）若实验电路图如图所示，实验时n1＝800匝，n2＝400匝，断开S，接通电源，观察到电压表的读数为6V，若可拆变压器可视为理想变压器，则： ①变压器的输入电压有效值为　 　； A.3V B.6V C.12V D.15V ②若灯泡的额定电压为6V，闭合S，灯泡能否正常发光？　 　（填“能”或“不能”）. 答案 （1）B 低压交流电源（2）增大 减小 控制变量法 （3） ①C ② 能 解析　（1）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中不需要条形磁铁，故选B.题中还需用到的器材是低压交流电源. （2）做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，因原、副线圈电压和匝数成正比，即＝，则会观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，根据＝可知将观察到副线圈两端的电压减小.上述探究过程采用的实验方法是控制变量法. （3）①根据变压器原理可得U1＝U2＝×6V＝12V，故选C.②灯泡的额定电压也为6V，实验时变压器为理想变压器，副线圈两端电压等于6V，灯泡能正常发光. 6.某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、图乙所示. （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是　BD　. 　　 A.干电池　　　　 B.学生电源 　　 C.实验室用电压表　 D.多用电表 （2）关于本实验，下列说法正确的是　C　. A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B.因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接 C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈 （3）某次实验中，用匝数na＝400匝和nb＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是　C　. Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 A.原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为na，用较细导线绕制 C.原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制 （4）为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成.作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计？　B　. A　　　　　　 B 答案 （1）BD （2）C（3）C （4）B 解析　（1）实验中变压器原线圈需要输入交流电压，而干电池只能输出恒定直流电压，学生电源可以输出交流电压，故A不符合题意，B符合题意；实验中变压器副线圈输出交流电压，而实验室用电压表只能测量直流电压，多用电表可以测量交流电压，故C不符合题意，D符合题意.故选BD. （2）为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，从而使副线圈输出电压较低，故A错误；虽然使用的电压较低，但实验中仍有可能出现错接或者短路等情况，为了人身安全，通电时不能用手接触裸露的导线进行连接，故B错误；实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；互感现象是变压器的工作原理，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，因此变压器是通过铁芯传递磁场能，将电能从原线圈传输到副线圈，故D错误. （3）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nb，副线圈的匝数为na，而副线圈电压较小，电流较大，所以为了避免副线圈过载烧毁，副线圈所用导线应比原线圈导线粗，故A、B、D错误，C正确. （4）由于变压器工作时会在铁芯Q中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯Q中不产生较大的涡流，如图所示，应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面不能形成闭合回路，所以作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计，故选B. 7. （2024石家庄高考模拟二）某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。 （1）该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为______ A. 0 B. 3.0V C. 6.0V D. 12.0V （2）正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱______上（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。 实验次数 1 2 3 4 5 1.00 1.90 3.00 4.00 4.80 2.10 4.00 6.10 8.20 10.00 （3）实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下： ①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。 ②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压和B线圈的输出电压U； ③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压。 如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数____，____。（用题中给出的字母表示） 【答案】（1）A （2）右侧0、4 （3） ①. ②. 【解析】（1）变压器是根据互感现象进行工作的，由题图可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为0。故选A。 （2）由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧0、4。 （3） 根据变压器电压比等于匝数比，有 ， 解得 ， 8. （2024年8月广东惠州质检）功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系环牛效率极高，可看成理想变压器。 测量环牛的初级原、次级副线圈匝数、的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈左侧上输入有效值为的低压交流电，再将理想交流电压表连接在次级线圈右侧上，若理想交流电压表的示数为，理想交流电压表的示数为，则次级线圈的匝数 ______； 若在初级线圈左侧上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈右侧上理想交流电压表的示数为______； 由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______选填“大于”、“等于”或“小于”原、副线圈的匝数比。 多选导致实验误差的原因可能是______。 A.变压器的铁芯漏磁 B.原线圈所加电压小 C.变压器的铁芯产生涡流 【答案】：；；；大于；。 【解析】：由题意可知，漆包线细铜丝的匝数匝，初级线圈两端电压，次级线圈两端电压，漆包线两端电压； 由理想变压器的变压比可知：，解得：匝； 同理可得：，解得：匝； 由交流电的瞬时值表达式可知，电压的最大值 电压的有效值，则初级线圈两端电压， 由理想变压器的变压比可知：，代入数据解得：， 则理想交流电压表的示数为； 根据变压器原理可知，原副线圈两端电压之比等于原副线圈匝数之比，即变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中由于变压器的铜损、磁损和铁损，导致变压器的铁芯损失一部分能量，所以副线圈上的电压的实际值一般略小于理论值，所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。 根据分析，变压器的铁芯漏磁和变压器的铁芯产生涡流是实验产生误差的原因。故AC正确，B错误。 9 (2024江西赣州期末)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中，利用如图可拆式变压器、学生电源和导线进行研究。 （1）除图中所给器材外，实验还需要的器材是______。 A. 直流电流表 B. 直流电压表 C. 条形磁铁 D. 多用电表 （2）观察变压器的结构，其铁芯采用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯，防止铁芯中______过大而导致浪费能量，损坏电器。 （3）小明同学选用变压器原线圈匝数匝和副线圈匝数匝的位置进行实验，并把输入电压调至恒定电压，则用合适测电压的装置测得副线圈电压为______V。 （4）小李同学实验中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变化的图像如图所示，在时刻该同学先断开开关，时刻再闭合开关，则时间内进行的操作可能是______。  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）D （2）涡流 （3）0 （4）AD 【解析】 （1）变压器的工作原理是互感，变压器原副线圈中的电流是交流电，测量电压与电流时需要交流电表，可知，除图中所给器材外，实验还需要的器材是多用电表。故选D。 （2）变压器的铁芯采用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整块硅钢铁芯，防止铁芯中的涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。 （3）变压器工作原理是互感，若输入电压调至恒定电压，原副线圈通过的磁通量不变，没有产生互感现象，则测得副线圈电压为0。 （4）根据图像可知，时刻之后，副线圈两端电压的峰值增大，即副线圈两端电压的有效值增大，但是电压的周期没有发生变化，则频率没有发生变化，变压器不改变频率，即交流电源的频率没有发生变化，故B错误； 结合上述，副线圈两端电压的有效值增大，若拧紧了松动的铁芯，变压器漏磁减小，副线圈磁通量的变化率增大，副线圈两端电压增大，故A正确； 若没有漏磁与铁损，根据电压匝数关系有， 可知，若仅仅减少了副线圈的匝数，副线圈电压减小，若仅仅减小原线圈匝数，副线圈两端电压增大，故C错误，D正确。 10．（2024上海质检）功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系（环牛效率极高，可看成理想变压器）。 （1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数、的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表连接在次级线圈（右侧）上，若理想交流电压表的示数为3.0V，理想交流电压表的示数为15.0V，则次级线圈的匝数______匝； （2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表的示数为______V； （3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。试写出一种造成变压器能量损失的原因 【名师解析】（1）根据理想变压器变压公式 解得 n1=480匝，n2=300匝 （2）初级线圈电压 根据理想变压器变压公式 解得 U2=137.5V （3）由于变压器工作时有能量损失，导致副线圈电压实际值比理论值小，故实验中测得的原、副线圈的电压比大于原、副线圈的匝数比。 造成变压器能量损失的原因有：变压器铁芯漏磁、变压器铁芯产生涡流、绕组电阻引起的热损耗等。 1 学科网（北京）股份有限公司 $