课时作业68　实验十六：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 专项训练-2027届高考物理人教版一轮复习

**基本信息** 聚焦变压器电压与匝数关系，通过基础认知、实验操作到综合应用的三阶分层设计，强化科学探究与科学思维，适配一轮复习知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|器材选择与基本关系|第1题多选考查器材识别，夯实物理观念| |实验操作层|实验步骤与数据测量|第3题排序题规范操作流程，培养科学探究能力| |综合应用层|误差分析与实际应用|第6题铁芯影响分析，提升科学论证与质疑创新能力|

课时作业(六十八)　实验十六：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 说明：本试卷共6小题，共38分。 1．(6分)(多选)(1)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不必用到的有________。 A　　　B　　　 　C　 　　　D (2)若在实验中用匝数N1＝400匝和N2＝800匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说法正确的是________。 实验次数 1 2 3 4 U1/V 0.90 1.40 1.90 2.40 U2/V 2.00 3.01 4.02 5.02 A．N1一定是原线圈 B．N2一定是原线圈 C．N1可能是副线圈 D．N2可能是副线圈 2．(6分)有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕线。 (1)某同学用一多用电表的同一电阻挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断________(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多。 (2)如果把它看成理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源。请简要叙述实验的步骤(写出要测的物理量，并用字母表示)：____________________________。A线圈的匝数为nA＝________(用所测物理量符号表示)。 3．(6分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，操作步骤如下： ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上； ②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压； ③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡； ④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。 (1)以上操作的合理顺序是________。 (2)如图所示，在实验中，两线圈的匝数n1＝1 600，n2＝400，当将n1作为原线圈时，U1＝16 V，副线圈两端电压U2＝4 V；原线圈与副线圈对调后，当＝8 V时，U′2＝32 V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是________。 4．(6分)在“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1＝120匝、n2＝240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如下表所示。 实验序号 原线圈两端的电压U1/V 副线圈两端的电压U2/V 1 3.9 8.2 1∶2.1 2 5.9 11.8 1∶2.0 3 7.8 15.2 (1)实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值，还有一组U1、U2的比值没有算出，把求出的结果填在表格中。 (2)本实验可得出结论：在误差允许的范围内，变压器线圈两端电压与匝数关系为________(用题目中给出的字母表示)。 (3)该变压器是________(选填“升压”或“降压”)变压器。 5．(8分)(2025·四川绵阳高三诊断)如图所示，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题： (1)线圈应连到学生电源的________(选填“直流”或 “交流”)输出端上。 (2)将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将________(选填“变亮”或“变暗”)，这说明灯泡两端的电压________(选填“变大”或“变小”)。 (3)在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为180匝和90匝，原线圈电压为12 V, 由此可以计算出副线圈电压为________ V。 6．(6分)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。 图甲为实验原理图，在原线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表： 实验序号 原线圈匝数n1＝400 原线圈两端电压U1(V) 副线圈匝数n2＝200 副线圈两端电压U2(V) 副线圈匝数n3＝1 400 副线圈两端电压U3(V) 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.0 3 12.6 6.2 44.1 请回答下列问题： (1)在图乙中，应将A、B分别与________(选填“a、b”或“c、d”)连接。 (2)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于________________。 (3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数n2＝200，则副线圈两端电压________(填正确答案标号)。 A．一定小于4.0 V B．一定等于4.0 V C．一定大于4.0 V 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时作业(六十八)　实验十六：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．解析：(1)该实验要用低压交流电源和多用电表，所以不需要干电池和滑动变阻器。故选AC。 (2)已知N1400匝和N2800匝，题表中每组数据都可以看出电压之比，由此可知此变压器不是理想变压器，原因是漏磁，从而导致副线圈测量电压小于理论值，故N2一定是原线圈，N1一定是副线圈，故选B。 答案：(1)AC　(2)B 2．解析：(1)多用电表选择的是同一挡位，由电阻表的读数规则可知A线圈比B线圈电阻大，由此可推断A线圈的匝数较多。 (2)①用绝缘导线在A线圈的外部或变压器的铁芯上绕制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和绕制线圈的输出电压U。A线圈的匝数为nAn。(其他方法只要合理即可) 答案：(1)A　(2)实验步骤见解析　n 3．解析：(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，连上小灯泡；闭合电源开关，用多用电压表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。故合理的顺序是①③②④。 (2)两线圈的匝数n11 600，n2400，当将n1作为原线圈时，U116 V，副线圈两端电压U24 V；当原线圈与副线圈对调后，U'18 V时，U'232 V，此时U'2对应的线圈匝数为n1，而U'1对应的线圈匝数为n2；由以上数据可得。 答案：(1)①③②④　(2) 4．解析：(1)第三组数据为：。 (2)线圈匝数之比 。 (3)从题表中的数据可知副线圈匝数多、电压高，所以该变压器是升压变压器。 答案：(1)1∶1.9　(2)　(3)升压 5．解析：(1)线圈应连到学生电源的交流输出端上。 (2)将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变，则次级电压会减小，继续实验，灯泡亮度将变暗，这说明灯泡两端的电压变小。 (3)在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为180匝和90匝，原线圈电压为12 V，由此可以计算出副线圈电压为U2×12 V6 V。 答案：(1)交流　(2)变暗　变小　(3)6 6．解析：(1)在探究变压器线圈两端电压与匝数的关系的实验中，原线圈两端应接入交变电流，故应将A、B分别与c、d连接。 (2)根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内，，得出结论：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比。 (3)若把题图丙中的可移动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈磁通量变化率大，根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0 V，故选A。 答案：(1)c、d　(2)原、副线圈的匝数之比　(3)A $