第64讲 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系（专项训练）（湖南专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦变压器电压与匝数关系，通过原型实验夯实基础原理，创新实验突破误差分析，构建从操作规范到实际应用的完整训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |教材原型实验|5题|基础操作与原理辨析，含器材选择、安全规范|从变压器工作原理（电磁感应）到电压匝数关系的实验验证| |创新实验|5题|铁芯结构、漏磁影响等实验条件变式|通过变量控制（铁芯状态、匝数比）深化对理想与实际变压器差异的理解| |重难·创新演练|3题|综合应用与误差分析，涉及电阻测量、功率计算|结合电路分析拓展实验数据处理与误差归因能力| |真题·实战演练|1题|高考真题再现，考查匝数比计算|对接高考命题，强化知识迁移与实际问题解决能力|

第64讲 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 目 录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 教材原型实验 1 ⏳题型02 创新实验 3 重难·创新演练 13 真题·实战演练 22 模拟·基础演练 考查重点：探究“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关 ⏳题型01 教材原型实验 1。(2026·湖南娄底检测)某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。 (1)下列说法正确的是　　　　。   A.变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B.变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C.理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失 D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 (2)如图所示，实验时，原线圈接“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“1”接线柱，原线圈两端连接低压交流电源10 V挡，用交流电压表测得副线圈两端的电压为0.4 V，这与其他小组的正确实验结论明显不一致。对于这个小组实验结论出现明显偏差的原因，最有可能的是　　　　。   A.原线圈匝数太多，电阻过大 B.铁芯没有闭合，漏磁过多 C.副线圈匝数太少，增加实验误差 D.副线圈的电阻太小 (3)实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0 V，则可推断原线圈的输入电压可能为　　　　。   A.3.0 V B.5.3 V C.6.0 V D.6.2 V (4)为了实验过程中的安全，下列做法正确的是　　　　。   A.为了确保人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12 V B.连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验 C.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 D.为了测量电表的安全，测量电压时，先选用最大量程试测 2. (2026·江苏宿迁期末)小明做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。 (1)本次实验的电源应选用　　　　(填正确选项前的字母)。  (2)如图甲所示，若理想变压器的左侧接线柱输入电压为10 V。根据测量数据，右侧接线柱输出电压为5 V。已知左侧接线柱选取“0”和“8”，则右侧接线柱选取“0”和“　　　　”。  (3)若用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据U1、U2如下表所示。根据测量数据，则N1一定是　　　　(选填“原”或“副”)线圈的匝数。  实验次数 1 2 3 4 U1 0.90 1.40 1.90 2.40 U2 2.00 3.01 4.02 5.02 (4)小明使用螺旋测微器测量(3)中原线圈导线直径d，测量结果如图乙所示。则d =　　　　 mm。小明认为该变压器的副线圈导线直径应小于原线圈导线直径，你是否同意他的观点?　　　　(选填“同意”或“不同意”)，并解释理由　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.(2026·河北省石家庄市·期中考试)“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ； A.整块硅钢铁芯 B.绝缘的铜片叠成 C.绝缘的硅钢片层层叠成 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 填“多”或“少”； 某学生进行实验时，为了保证人身安全，低压交流电源的电压最好不要超过 ； A. B. C. 在实际实验中将电源接在原线圈的“”和“”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为 ； A. B. C. 实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能是 。 A.原、副线圈通过电流时发热 B.铁芯在交变磁场作用下发热 C.原线圈输入电压发生变化 4．(2026·江苏扬州市期中)某学习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。图甲为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压。请回答下列问题： (1)观察甲图中变压器的横梁，它的结构和材料是________。 A．硬塑料片叠成 B．绝缘的硅钢片叠成 C．质地坚硬的大理石 D．长方形铁块 (2)原线圈两端应与图乙中的________(选填“a、b”或“c、d”)连接。 (3)小宁同学将原线圈0、4接线柱与图乙中的a、b端相连，选择开关置于6 V；电压表与副线圈0、8接线柱相连，则电压表的示数为________。 A.48.0 V B．24.0 V C．12.0 V D．0 (4)小宣同学选择n1＝100匝和n2＝200匝两组线圈进行实验，正确接线后原线圈(n1匝)两端的输入电压为8 V，与副线圈相连的电压表指针位置如图丙所示，则电压读数为________V。 (5)小宣同学用电压表测得线圈两端电压记为U实验，通过＝计算得出的U2记为U理论，多次实验都发现U实验明显小于U理论，且相对误差接近20%，因此小宣同学认为变压器电压之比不等于线圈匝数之比。你是否同意他的观点？请简要说明理由。 ________________________________________________________。 5．(2026·江西上饶市期末)某同学利用可拆式变压器探究原、副线圈电压与匝数的关系，现有可拆式变压器(如图甲、乙所示)、交流电压表、学生电源(含交流输出挡)、导线若干。 (1)首先，将学生电源的交流输出端与原线圈A相连，把交流电压表接在副线圈B两端。实验中使用的交流电压表测量的是交变电流的________(选填“瞬时值”或“有效值”)。 (2)该同学通过实验得到如下表所示的实验数据，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈两端的电压。 实验 序号 原线圈匝 数n1 副线圈匝 数n2 原线圈电 压U1(V) 副线圈电 压U2(V) 1 800 400 8 3.78 2 800 100 8 0.95 3 200 100 8 3.82 4 1 400 100 8 0.53 (3)通过以上实验数据可知，原、副线圈两端电压之比________(选填“大于”“小于”或“等于”)原、副线圈匝数之比。 (4)造成这一现象的原因可能是____________(写出一条即可)。 (5)忽略一切误差影响，理想变压器原、副线圈的电压与匝数关系为________。 ⏳题型02 创新实验 6.（2026·湖南·模拟预测）某同学在研究变压器电压与线圈匝数的定量关系实验中，按照如图所示的电路图连接电路并进行实验，已知左边是原线圈，右边是副线圈。 当原线圈接入交流电源时，先用电压表的 “大量程”或“小量程”试测，然后选择合适的量程继续测量。 该同学在研究过程中，第一次铁芯上方有横挡铁芯，第二次无横挡铁芯，其他条件均相同，电压表第一次的读数 “大于”、“等于”或“小于”第二次读数。 另一同学在做实验时，发现电压表没有示数，可能的原因是 A.原线圈接入直流电 B.电压表断路 C.原线圈匝数过少 7.(2026·河北省·模拟题）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、导线若干。 图甲为实验原理图在线圈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n2＝1400 副线圈两端电压U2（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： （1）应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（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 （4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当＝__________时，R获得的功率最大。 8.某物理小组欲探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系。实验器材: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，原线圈A、B两端与学生电源相连，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，某次实验原线圈匝数n1=400匝、副线圈n2=200匝、U2=4 V。则 (1)在图乙中，应将A、B分别与　　　　(选填“a、b”或“c、d”)连接。  (2)若其他条件不变，把图丙中的铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则U2　　　　。  A.小于4 V B.等于4 V C.大于4 V (3)在图丁中，硅钢片应平行于平面　　　　(选填“aehd”或“abfe”)，目的是　　　　　　。  (4)图戊变压器为理想变压器。R0为定值电阻，R为可变电阻。在U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=　　　　时，R获得的功率最大。  9.(2026·四川遂宁市期末)某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”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“×200”的匝数。 (1)左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________。 A．等效法 B．控制变量法 C．转换法 D．类比法 (2)如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，左边线圈输入电压U1＝4 V，匝数n1＝200匝，改变右边线圈匝数n2，测量右边线圈两端的电压U2，得到U2－n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线________(选填“a”“b”或“c”)。 10．(2026·宁夏石嘴山市期中)某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)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．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 E．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 F．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，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 (2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是________。 A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C.若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起 (3)李明同学用组装好的变压器进行实验，如图乙所示，实验时变压器左边线圈选“800匝接线柱”接入，右边线圈选“400匝接线柱”接入，实验测量数据如表： Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是______________(选填“左边线圈”或“右边线圈”)。 重难·创新演练 设题创新:在实验器材材和方法上创新 3 1.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中: (1)下列仪器中不必用到的是　　　　。  (2)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 (3)若某次实验中用匝数n1=400匝和n2=800匝的变压器，测得的电压分别为U1=3.6 V和U2=8.2 V，据此可知　　　　　(选填“n1”或“n2”)是原线圈匝数，电压比与匝数比不相等，可能的原因是　　　　　　　　　　　　。  (4)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小)，为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开　　　　。  A.导线A B.导线B C.开关C D.导线D 2.(2026·江苏南京期末)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所使用的可拆变压器如图甲所示。 (1)变压器铁芯的结构和材料是　　　　。  A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.彼此绝缘的铜片叠成 D.彼此绝缘的硅钢片叠成 (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　　　　(选填“多”或“少”)。  (3)将有效值为3 V的交流电接入200匝的变压器原线圈两端后，依次测量副线圈不同匝数两端的电压值并填入下表。则根据表中测量数据可判断第3组数据时副线圈的匝数为　　　　匝。  次数 1 2 3 4 5 n2/匝 200 600 1 200 1 400 U2/V 3 9 12 18 21 (4)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 (5)之后，该同学又仔细观察铁芯是由相互绝缘的金属片平行叠成，如图乙所示，金属片应平行于　　　　。  A.平面abfe　　B.平面adhe　　C.平面adgf 3.有一个教学用的可拆变压器，其铁心粗细一致，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（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用绝缘导线在线圈B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）。 真题·实战演练 高频考点：探究影响感应电流方向的因创新实验 1.(2025·江苏卷，2)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得4 V输出电压，则左侧接线柱选取的是(　　) A.“0”和“2” B.“2”和“8” C.“2”和“14” D.“8”和“14” 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第64讲 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 目 录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 教材原型实验 1 ⏳题型02 创新实验 3 重难·创新演练 13 真题·实战演练 22 模拟·基础演练 考查重点：探究“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关 ⏳题型01 教材原型实验 1。(2026·湖南娄底检测)某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。 (1)下列说法正确的是　　　　。   A.变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B.变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C.理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失 D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 (2)如图所示，实验时，原线圈接“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“1”接线柱，原线圈两端连接低压交流电源10 V挡，用交流电压表测得副线圈两端的电压为0.4 V，这与其他小组的正确实验结论明显不一致。对于这个小组实验结论出现明显偏差的原因，最有可能的是　　　　。   A.原线圈匝数太多，电阻过大 B.铁芯没有闭合，漏磁过多 C.副线圈匝数太少，增加实验误差 D.副线圈的电阻太小 (3)实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0 V，则可推断原线圈的输入电压可能为　　　　。   A.3.0 V B.5.3 V C.6.0 V D.6.2 V (4)为了实验过程中的安全，下列做法正确的是　　　　。   A.为了确保人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12 V B.连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验 C.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 D.为了测量电表的安全，测量电压时，先选用最大量程试测 答案　(1)BC　(2)B　(3)D　(4)BD 解析　(1)变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，A项错误;变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能，B项正确;理想变压器忽略能量损失，原线圈输入功率等于副线圈输出功率，C项正确;变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端电压不变，不为零，D项错误。 (2)根据理想变压器的工作原理可知，若通过原、副线圈的磁通量相同，则原、副线圈两端电压之比等于匝数比，则有==，实际结果为==<，实验结论与理论结论出现明显的偏差，最有可能是因为铁芯没有闭合，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，使得副线圈两端的电压很小。B正确。 (3)若是理想变压器，则变压器线圈两端的电压与匝数的关系为=，当变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱时，可知原、副线圈匝数比为2∶1，副线圈电压为3.0 V，则原线圈电压应该为6.0 V;实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原线圈所接电压大于6.0 V。故选D。 (4)在实验中为了确保人身安全，需要使用低压交流电源，且电压不要超过12 V，A项错误;为了确保安全，实验时，连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验，B项正确;即使使用电压较低，为了确保实验数据的可靠性，通电时也不能用手直接接触裸露的导线、接线柱，C项错误;为了测量电表的安全，测量电压时，先选用最大量程试测，再选用小一点的量程，确保精确度，D项正确。 2. (2026·江苏宿迁期末)小明做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。 (1)本次实验的电源应选用　　　　(填正确选项前的字母)。  (2)如图甲所示，若理想变压器的左侧接线柱输入电压为10 V。根据测量数据，右侧接线柱输出电压为5 V。已知左侧接线柱选取“0”和“8”，则右侧接线柱选取“0”和“　　　　”。  (3)若用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据U1、U2如下表所示。根据测量数据，则N1一定是　　　　(选填“原”或“副”)线圈的匝数。  实验次数 1 2 3 4 U1 0.90 1.40 1.90 2.40 U2 2.00 3.01 4.02 5.02 (4)小明使用螺旋测微器测量(3)中原线圈导线直径d，测量结果如图乙所示。则d =　　　　 mm。小明认为该变压器的副线圈导线直径应小于原线圈导线直径，你是否同意他的观点?　　　　(选填“同意”或“不同意”)，并解释理由　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)B　(2)4　(3)副　(4)2.397(2.396~2.398均可)　不同意　见解析 解析　(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验要用低压交流电源，所以需要学生电源，不需要干电池，故B正确。 (2)左侧接线柱选取“0”和“8”，即输入线圈的匝数n1=8，根据= 得n2=4，故右侧接线柱选取“0”和“4”。 (3)由理想变压器电压与匝数关系有== 根据表中测量数据可知<，由于有漏磁，原、副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，则U1处的线圈一定是输出端，即N1是副线圈的匝数。 (4)根据螺旋测微器读数原理可得d=2 mm+39.7×0.01 mm=2.397 mm。不同意。(3)中变压器为降压变压器，则副线圈电压低电流较大，所以采用较粗的导线绕制尽可能地减少导线电阻，以减小热损耗，使变压器近似为理想变压器，故副线圈导线直径应大于原线圈导线直径 3.(2026·河北省石家庄市·期中考试)“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ； A.整块硅钢铁芯 B.绝缘的铜片叠成 C.绝缘的硅钢片层层叠成 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 填“多”或“少”； 某学生进行实验时，为了保证人身安全，低压交流电源的电压最好不要超过 ； A. B. C. 在实际实验中将电源接在原线圈的“”和“”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为 ； A. B. C. 实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能是 。 A.原、副线圈通过电流时发热 B.铁芯在交变磁场作用下发热 C.原线圈输入电压发生变化 【答案】 少 【解析】变压器的铁芯是由绝缘的硅钢片层层叠成，故C正确，AB错误。 故选：； 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少； 为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过，故B正确，AC错误。 故选：； 若是理想变压器，则原、副线圈电压比等于匝数比，有，若变压器的原线圈接“”和“”两个接线柱，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的电压为，考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈的输入电压应大于，可能为或，故A错误，BC正确。 故选：； 原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB正确； C.原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故C错误。 故选：。 故答案为：；少；；； 根据图片和所学知识判断出铁芯的材料； 根据变压器的变流原理分析线圈的粗细，电流大，则导线越粗，减少电热； 为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过； 由结合实际变压器的损耗分析判断； 原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热导致实验误差，原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比。 本题考查“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验内容，一是实验的方法，二是实验原理，三是能量耗损。 4．(2026·江苏扬州市期中)某学习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。图甲为变压器实物图，在原线圈两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压。请回答下列问题： (1)观察甲图中变压器的横梁，它的结构和材料是________。 A．硬塑料片叠成 B．绝缘的硅钢片叠成 C．质地坚硬的大理石 D．长方形铁块 (2)原线圈两端应与图乙中的________(选填“a、b”或“c、d”)连接。 (3)小宁同学将原线圈0、4接线柱与图乙中的a、b端相连，选择开关置于6 V；电压表与副线圈0、8接线柱相连，则电压表的示数为________。 A.48.0 V B．24.0 V C．12.0 V D．0 (4)小宣同学选择n1＝100匝和n2＝200匝两组线圈进行实验，正确接线后原线圈(n1匝)两端的输入电压为8 V，与副线圈相连的电压表指针位置如图丙所示，则电压读数为________V。 (5)小宣同学用电压表测得线圈两端电压记为U实验，通过＝计算得出的U2记为U理论，多次实验都发现U实验明显小于U理论，且相对误差接近20%，因此小宣同学认为变压器电压之比不等于线圈匝数之比。你是否同意他的观点？请简要说明理由。 ________________________________________________________。 答案：(1)B　(2)c、d　(3)D　(4)13.0(12.8～13.2均可)　(5)不同意。这是因为教学用可拆变压器不是理想变压器，工作时有能量损耗，且线圈通过电流时会发热，铁芯中产生涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，故不能因实际实验误差否定原理 解析：(1)变压器的横梁是由绝缘的硅钢片叠成，用来增强磁场，同时减小涡流损耗。 (2)原线圈两端应接交变电流，故与c、d连接。 (3)小宁同学将原线圈0、4接线柱与题图乙中的a、b端相连，即与直流电连接，变压器不能工作，即输出电压为0，电压表示数为0。 (4)若是理想变压器，则U2＝U1＝×8 V＝16 V，考虑到漏磁现象，可知电压表读数应小于16 V，电压表量程选择了0～15 V，该量程电压表最小分度值为0.5 V，读数应保留到十分位，故读数为13.0 V。 (5)不同意。这是因为教学用可拆变压器不是理想变压器，工作时有能量损耗，且线圈通过电流时会发热，铁芯中产生涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，故不能因实际实验误差否定原理。 5．(2026·江西上饶市期末)某同学利用可拆式变压器探究原、副线圈电压与匝数的关系，现有可拆式变压器(如图甲、乙所示)、交流电压表、学生电源(含交流输出挡)、导线若干。 (1)首先，将学生电源的交流输出端与原线圈A相连，把交流电压表接在副线圈B两端。实验中使用的交流电压表测量的是交变电流的________(选填“瞬时值”或“有效值”)。 (2)该同学通过实验得到如下表所示的实验数据，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈两端的电压。 实验 序号 原线圈匝 数n1 副线圈匝 数n2 原线圈电 压U1(V) 副线圈电 压U2(V) 1 800 400 8 3.78 2 800 100 8 0.95 3 200 100 8 3.82 4 1 400 100 8 0.53 (3)通过以上实验数据可知，原、副线圈两端电压之比________(选填“大于”“小于”或“等于”)原、副线圈匝数之比。 (4)造成这一现象的原因可能是____________(写出一条即可)。 (5)忽略一切误差影响，理想变压器原、副线圈的电压与匝数关系为________。 答案：(1)有效值　(3)大于　(4)存在漏磁现象　(5)＝ 解析：(1)实验中使用的交流电压表测量的是交变电流的有效值。 (3)通过以上实验数据可知，原、副线圈两端电压之比大于原、副线圈匝数之比。 (4)造成这一现象的原因可能是漏磁。 (5)忽略一切误差影响，理想变压器原、副线圈的电压与匝数关系为＝。 ⏳题型02 创新实验 6.（2026·湖南·模拟预测）某同学在研究变压器电压与线圈匝数的定量关系实验中，按照如图所示的电路图连接电路并进行实验，已知左边是原线圈，右边是副线圈。 当原线圈接入交流电源时，先用电压表的 “大量程”或“小量程”试测，然后选择合适的量程继续测量。 该同学在研究过程中，第一次铁芯上方有横挡铁芯，第二次无横挡铁芯，其他条件均相同，电压表第一次的读数 “大于”、“等于”或“小于”第二次读数。 另一同学在做实验时，发现电压表没有示数，可能的原因是 A.原线圈接入直流电 B.电压表断路 C.原线圈匝数过少 【答案】大量程 大于 【解析】当原线圈接入交流电源时，先用电压表的大量程试测，然后选择合适的量程继续测量，理由是用小量程挡测量可能损坏交流电压表。 第一次铁芯上方有横挡铁芯，则变压器磁损较少，电压表所测电压较大。 发现电压表没有示数，则可能为原线圈接入直流电或者电压表断路，若原线圈匝数过少，则示数较大。 故选AB。 7.(2026·河北省·模拟题）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、导线若干。 图甲为实验原理图在线圈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n2＝1400 副线圈两端电压U2（V） 1 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 28.1 3 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： （1）应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（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 （4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当＝__________时，R获得的功率最大。 （1）c、d；（2）两个线圈的匝数之比；（3）A；（4）。 （1）在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流电，故应将A、B分别与c、d连接； （2）根据题表中数据可得，线圈1、2匝数比＝2∶1，电压比分别为≈2∶1、＝＝2∶1、＝≈2.03∶1， 线圈1、3匝数比＝≈0.286，电压比分别为＝≈0.286、＝≈0.285、＝≈0.286， 因此在实验误差允许范围内，可以得到＝、＝ 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两个线圈的匝数之比； （3）若把题图丙中的可动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率大于副线圈磁通量变化率，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BC错误，A正确。 故选：A。 （4）设变压器原副线圈的匝数比k＝ 根据理想变压器电压与匝数比的关系，副线圈两端电压U2＝ U1＝ 根据理想变压器电流与匝数比的关系，通过副线圈的电流I2＝ I1＝kI1 变压器负载电阻R＝＝＝＝ 即R原＝k2R 把电阻R0看作输入电源的等效内阻，即r＝R0 电源的输出功率P出＝＝＝ 当R原＝R0，电源有最大输出功率 即k2R＝R0 结合上述解得。 8.某物理小组欲探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系。实验器材: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，原线圈A、B两端与学生电源相连，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，某次实验原线圈匝数n1=400匝、副线圈n2=200匝、U2=4 V。则 (1)在图乙中，应将A、B分别与　　　　(选填“a、b”或“c、d”)连接。  (2)若其他条件不变，把图丙中的铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则U2　　　　。  A.小于4 V B.等于4 V C.大于4 V (3)在图丁中，硅钢片应平行于平面　　　　(选填“aehd”或“abfe”)，目的是　　　　　　。  (4)图戊变压器为理想变压器。R0为定值电阻，R为可变电阻。在U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=　　　　时，R获得的功率最大。  答案　(1)c、d　(2)A　(3) aehd　减小涡流产生的热量　(4) 解析　(1)在题图乙中，应将A、B分别与交流电源的 “c、d”连接。 (2)若其他条件不变，把图丙中的铁芯取走，副线圈匝数n2=200，由于漏磁则次级电压小于理想变压器的次级电压，即U2小于4 V，故选A。 (3)在图丁中，硅钢片应平行于平面aehd;目的是减小涡流产生的热量。 (4)变压器的等效电阻R等=()2R 即电阻R0看作是电动势为U0的电源的内阻，则当R等=R0时R上的功率最大，即 R等=()2R=R0 解得=。 9.(2026·四川遂宁市期末)某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”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“×200”的匝数。 (1)左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________。 A．等效法 B．控制变量法 C．转换法 D．类比法 (2)如图乙所示，操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，左边线圈输入电压U1＝4 V，匝数n1＝200匝，改变右边线圈匝数n2，测量右边线圈两端的电压U2，得到U2－n2图像如图丙所示，则可能正确的是图线________(选填“a”“b”或“c”)。 答案：(1)B　(2)c 解析：(1)左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。 (2)操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，不能视作理想变压器，则有>，即>，故U2－n2图像斜率应满足k＝<＝＝，则可能正确的是图线c。 10．(2026·宁夏石嘴山市期中)某班物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)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．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 E．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 F．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，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 (2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是________。 A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C.若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起 (3)李明同学用组装好的变压器进行实验，如图乙所示，实验时变压器左边线圈选“800匝接线柱”接入，右边线圈选“400匝接线柱”接入，实验测量数据如表： Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是______________(选填“左边线圈”或“右边线圈”)。 答案：(1)CDF　(2)AC　(3)左边线圈 解析：(1)为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，使得次级电压较小，故A错误；变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故B错误；可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，防止烧坏电表，故D正确；变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，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，故E错误，F正确。 (2)变压器线圈通电后会产生磁场，从而对变压器上端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，故A正确；由U2∶U1＝n2∶n1得U2＝U1，若仅增加原线圈绕制的圈数，则次级电压减小，小灯泡的亮度将变暗，故B错误；若仅增加副线圈绕制的圈数，则次级电压变大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，故C正确。 (3)根据电压比规律可知原线圈与副线圈电压之比等于原线圈与副线圈匝数之比，观察表格数据，当考虑到漏磁，副线圈的实际得到电压应小于理论计算值，故连接交流电源的原线圈是左边线圈。 重难·创新演练 设题创新:在实验器材材和方法上创新 3 1.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中: (1)下列仪器中不必用到的是　　　　。  (2)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 (3)若某次实验中用匝数n1=400匝和n2=800匝的变压器，测得的电压分别为U1=3.6 V和U2=8.2 V，据此可知　　　　　(选填“n1”或“n2”)是原线圈匝数，电压比与匝数比不相等，可能的原因是　　　　　　　　　　　　。  (4)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小)，为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开　　　　。  A.导线A B.导线B C.开关C D.导线D 答案　(1)AB　(2)C　(3)n2　漏磁、铁芯发热、导线发热等　(4)A 解析　(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，需要学生电源提供低压交流电，同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线，结合题目给定的器材，A是干电池;B是条形磁体;C是学生电源，提供低压交流电;D是多用电表，用来测量交流电压，结合器材需求可知，不必用到的是A、B。 (2)根据实验原理可知，原线圈应接交流电压，副线圈接电压表，应接入交流电压挡，故C正确，A、B、D错误。 (3)匝数之比近似等于电压之比，即≈，结合变压器不是理想的，存在漏磁、铁芯发热、导线发热等电能损耗，即副线圈电压小于理论值，则n2一定是原线圈匝数，n1为副线圈匝数。 (4)实验结束时，应先把电表从电路中断开，否则在断开开关的瞬间会产生大电压烧毁电表，故应先断开导线A，故A正确，B、C、D错误。 2.(2026·江苏南京期末)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所使用的可拆变压器如图甲所示。 (1)变压器铁芯的结构和材料是　　　　。  A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.彼此绝缘的铜片叠成 D.彼此绝缘的硅钢片叠成 (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　　　　(选填“多”或“少”)。  (3)将有效值为3 V的交流电接入200匝的变压器原线圈两端后，依次测量副线圈不同匝数两端的电压值并填入下表。则根据表中测量数据可判断第3组数据时副线圈的匝数为　　　　匝。  次数 1 2 3 4 5 n2/匝 200 600 1 200 1 400 U2/V 3 9 12 18 21 (4)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 (5)之后，该同学又仔细观察铁芯是由相互绝缘的金属片平行叠成，如图乙所示，金属片应平行于　　　　。  A.平面abfe　　B.平面adhe　　C.平面adgf 答案　(1)D　(2)多　(3)800　(4)C　(5)B 解析　(1)为了减小涡流，用相互绝缘的硅钢片叠合而成，故D正确。 (2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据=可知匝数多的电流小，则导线越细，即导线细的线圈匝数多。 (3)n2=n1=×200匝=800匝。 (4)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，故C正确。 (5)为减小涡流的产生，硅钢片应与磁场方向平行，所以硅钢片相叠时应平行于平面adhe，故B正确。 3.有一个教学用的可拆变压器，其铁心粗细一致，如图所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B（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用绝缘导线在线圈B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）。 （1）24；A；（2）绕制； （1）多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率。A的读数为24，倍率为“×1”，所以电阻为24 Ω。根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为A的电阻比B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＝。 真题·实战演练 高频考点：探究影响感应电流方向的因创新实验 1.(2025·江苏卷，2)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得4 V输出电压，则左侧接线柱选取的是(　　) A.“0”和“2” B.“2”和“8” C.“2”和“14” D.“8”和“14” 答案　A 解析　根据理想变压器电压与匝数的关系有=，其中U1=2 V，U2=4 V，n2=4，解得n1=2，A正确。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第64讲 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 ⏳题型01 教材原型实验 1。 答案　(1)BC　(2)B　(3)D　(4)BD 解析　(1)变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，A项错误;变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能，B项正确;理想变压器忽略能量损失，原线圈输入功率等于副线圈输出功率，C项正确;变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端电压不变，不为零，D项错误。 (2)根据理想变压器的工作原理可知，若通过原、副线圈的磁通量相同，则原、副线圈两端电压之比等于匝数比，则有==，实际结果为==<，实验结论与理论结论出现明显的偏差，最有可能是因为铁芯没有闭合，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，使得副线圈两端的电压很小。B正确。 (3)若是理想变压器，则变压器线圈两端的电压与匝数的关系为=，当变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱时，可知原、副线圈匝数比为2∶1，副线圈电压为3.0 V，则原线圈电压应该为6.0 V;实际操作中，不是理想变压器，需要考虑损失部分，则原线圈所接电压大于6.0 V。故选D。 (4)在实验中为了确保人身安全，需要使用低压交流电源，且电压不要超过12 V，A项错误;为了确保安全，实验时，连接好电路后，应先检查电路连接是否正确，再接通电源进行实验，B项正确;即使使用电压较低，为了确保实验数据的可靠性，通电时也不能用手直接接触裸露的导线、接线柱，C项错误;为了测量电表的安全，测量电压时，先选用最大量程试测，再选用小一点的量程，确保精确度，D项正确。 2. 答案　(1)B　(2)4　(3)副　(4)2.397(2.396~2.398均可)　不同意　见解析 解析　(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验要用低压交流电源，所以需要学生电源，不需要干电池，故B正确。 (2)左侧接线柱选取“0”和“8”，即输入线圈的匝数n1=8，根据= 得n2=4，故右侧接线柱选取“0”和“4”。 (3)由理想变压器电压与匝数关系有== 根据表中测量数据可知<，由于有漏磁，原、副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，则U1处的线圈一定是输出端，即N1是副线圈的匝数。 (4)根据螺旋测微器读数原理可得d=2 mm+39.7×0.01 mm=2.397 mm。不同意。(3)中变压器为降压变压器，则副线圈电压低电流较大，所以采用较粗的导线绕制尽可能地减少导线电阻，以减小热损耗，使变压器近似为理想变压器，故副线圈导线直径应大于原线圈导线直径 3. 【答案】 少 【解析】变压器的铁芯是由绝缘的硅钢片层层叠成，故C正确，AB错误。 故选：； 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据可知匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少； 为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过，故B正确，AC错误。 故选：； 若是理想变压器，则原、副线圈电压比等于匝数比，有，若变压器的原线圈接“”和“”两个接线柱，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的电压为，考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈的输入电压应大于，可能为或，故A错误，BC正确。 故选：； 原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB正确； C.原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故C错误。 故选：。 故答案为：；少；；； 根据图片和所学知识判断出铁芯的材料； 根据变压器的变流原理分析线圈的粗细，电流大，则导线越粗，减少电热； 为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过； 由结合实际变压器的损耗分析判断； 原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热导致实验误差，原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比。 本题考查“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验内容，一是实验的方法，二是实验原理，三是能量耗损。 4． 答案：(1)B　(2)c、d　(3)D　(4)13.0(12.8～13.2均可)　(5)不同意。这是因为教学用可拆变压器不是理想变压器，工作时有能量损耗，且线圈通过电流时会发热，铁芯中产生涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，故不能因实际实验误差否定原理 解析：(1)变压器的横梁是由绝缘的硅钢片叠成，用来增强磁场，同时减小涡流损耗。 (2)原线圈两端应接交变电流，故与c、d连接。 (3)小宁同学将原线圈0、4接线柱与题图乙中的a、b端相连，即与直流电连接，变压器不能工作，即输出电压为0，电压表示数为0。 (4)若是理想变压器，则U2＝U1＝×8 V＝16 V，考虑到漏磁现象，可知电压表读数应小于16 V，电压表量程选择了0～15 V，该量程电压表最小分度值为0.5 V，读数应保留到十分位，故读数为13.0 V。 (5)不同意。这是因为教学用可拆变压器不是理想变压器，工作时有能量损耗，且线圈通过电流时会发热，铁芯中产生涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内，故不能因实际实验误差否定原理。 5． 答案：(1)有效值　(3)大于　(4)存在漏磁现象　(5)＝ 解析：(1)实验中使用的交流电压表测量的是交变电流的有效值。 (3)通过以上实验数据可知，原、副线圈两端电压之比大于原、副线圈匝数之比。 (4)造成这一现象的原因可能是漏磁。 (5)忽略一切误差影响，理想变压器原、副线圈的电压与匝数关系为＝。 ⏳题型02 创新实验 6. 【答案】大量程 大于 【解析】当原线圈接入交流电源时，先用电压表的大量程试测，然后选择合适的量程继续测量，理由是用小量程挡测量可能损坏交流电压表。 第一次铁芯上方有横挡铁芯，则变压器磁损较少，电压表所测电压较大。 发现电压表没有示数，则可能为原线圈接入直流电或者电压表断路，若原线圈匝数过少，则示数较大。 故选AB。 7. （1）c、d；（2）两个线圈的匝数之比；（3）A；（4）。 （1）在探究变压器线圈两端电压与匝数关系的实验中，原线圈两端应接入交流电，故应将A、B分别与c、d连接； （2）根据题表中数据可得，线圈1、2匝数比＝2∶1，电压比分别为≈2∶1、＝＝2∶1、＝≈2.03∶1， 线圈1、3匝数比＝≈0.286，电压比分别为＝≈0.286、＝≈0.285、＝≈0.286， 因此在实验误差允许范围内，可以得到＝、＝ 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两个线圈的匝数之比； （3）若把题图丙中的可动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率大于副线圈磁通量变化率，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BC错误，A正确。 故选：A。 （4）设变压器原副线圈的匝数比k＝ 根据理想变压器电压与匝数比的关系，副线圈两端电压U2＝ U1＝ 根据理想变压器电流与匝数比的关系，通过副线圈的电流I2＝ I1＝kI1 变压器负载电阻R＝＝＝＝ 即R原＝k2R 把电阻R0看作输入电源的等效内阻，即r＝R0 电源的输出功率P出＝＝＝ 当R原＝R0，电源有最大输出功率 即k2R＝R0 结合上述解得。 8. 答案　(1)c、d　(2)A　(3) aehd　减小涡流产生的热量　(4) 解析　(1)在题图乙中，应将A、B分别与交流电源的 “c、d”连接。 (2)若其他条件不变，把图丙中的铁芯取走，副线圈匝数n2=200，由于漏磁则次级电压小于理想变压器的次级电压，即U2小于4 V，故选A。 (3)在图丁中，硅钢片应平行于平面aehd;目的是减小涡流产生的热量。 (4)变压器的等效电阻R等=()2R 即电阻R0看作是电动势为U0的电源的内阻，则当R等=R0时R上的功率最大，即 R等=()2R=R0 解得=。 9. 答案：(1)B　(2)c 解析：(1)左边线圈“0”和“1”接线柱接电源的同时，右边线圈接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，上述探究右边线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。 (2)操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，不能视作理想变压器，则有>，即>，故U2－n2图像斜率应满足k＝<＝＝，则可能正确的是图线c。 10．。 答案：(1)CDF　(2)AC　(3)左边线圈 解析：(1)为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，使得次级电压较小，故A错误；变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，故B错误；可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，防止烧坏电表，故D正确；变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，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，故E错误，F正确。 (2)变压器线圈通电后会产生磁场，从而对变压器上端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，故A正确；由U2∶U1＝n2∶n1得U2＝U1，若仅增加原线圈绕制的圈数，则次级电压减小，小灯泡的亮度将变暗，故B错误；若仅增加副线圈绕制的圈数，则次级电压变大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，故C正确。 (3)根据电压比规律可知原线圈与副线圈电压之比等于原线圈与副线圈匝数之比，观察表格数据，当考虑到漏磁，副线圈的实际得到电压应小于理论计算值，故连接交流电源的原线圈是左边线圈。 重难·创新演练 设题创新:在实验器材材和方法上创新 3 1. 答案　(1)AB　(2)C　(3)n2　漏磁、铁芯发热、导线发热等　(4)A 解析　(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，需要学生电源提供低压交流电，同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线，结合题目给定的器材，A是干电池;B是条形磁体;C是学生电源，提供低压交流电;D是多用电表，用来测量交流电压，结合器材需求可知，不必用到的是A、B。 (2)根据实验原理可知，原线圈应接交流电压，副线圈接电压表，应接入交流电压挡，故C正确，A、B、D错误。 (3)匝数之比近似等于电压之比，即≈，结合变压器不是理想的，存在漏磁、铁芯发热、导线发热等电能损耗，即副线圈电压小于理论值，则n2一定是原线圈匝数，n1为副线圈匝数。 (4)实验结束时，应先把电表从电路中断开，否则在断开开关的瞬间会产生大电压烧毁电表，故应先断开导线A，故A正确，B、C、D错误。 2. 答案　(1)D　(2)多　(3)800　(4)C　(5)B 解析　(1)为了减小涡流，用相互绝缘的硅钢片叠合而成，故D正确。 (2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据=可知匝数多的电流小，则导线越细，即导线细的线圈匝数多。 (3)n2=n1=×200匝=800匝。 (4)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，故C正确。 (5)为减小涡流的产生，硅钢片应与磁场方向平行，所以硅钢片相叠时应平行于平面adhe，故B正确。 3. （1）24；A；（2）绕制； （1）多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率。A的读数为24，倍率为“×1”，所以电阻为24 Ω。根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为A的电阻比B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＝。 真题·实战演练 高频考点：探究影响感应电流方向的因创新实验 1. 答案　A 解析　根据理想变压器电压与匝数的关系有=，其中U1=2 V，U2=4 V，n2=4，解得n1=2，A正确。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $