实验15 探究变压器电压与匝数的关系 实验16 传感器利用（专项训练）（全国通用） 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及传感器应用，通过基础到真题的层级训练，系统覆盖实验探究与实际应用，强化科学探究与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究变压器电压与匝数的关系|8题（含真题）|实验操作、数据处理、误差分析（漏磁/铁芯影响）|从控制变量法原理到实际变压器能量损失分析，构建理想与非理想模型认知| |传感器利用|8题（含创新题）|电阻特性测量、自动控制电路设计（光控/温控等）|从传感器电阻特性（光敏/热敏等）到实际应用电路设计，体现物理量转化与系统控制逻辑|

实验15 探究变压器电压与匝数的关系 实验16 传感器利用 目录 模拟·基础演练 1 题型01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1 题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 11 重难·创新演练 22 真题·实战演练 25 模拟·基础演练 考查重点：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系、利用传感器制作简单的自动控制装置 ⏳题型01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）一研究小组用如图所示的可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 实验次数 1 2 3 4 5 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 (1)本实验主要运用的科学研究方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 (2)某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如上表，则原线圈是__________（填或）。 (3)改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800匝、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8 V时，输出电压可能为__________。 A．4.0 V B．3.9 V C．1.4 V 【答案】(1)A (2)Na (3)C 【详解】（1）这个实验是探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，实验中需要控制其他变量不变，只改变匝数或电压来研究规律，所以采用的是控制变量法。 故选A。 （2）变压器原、副线圈电压与匝数的关系为 由表中数据可知，原线圈电压大于副线圈电压，因此原线圈的匝数更多。已知匝和匝，所以原线圈是。 （3）若为理想变压器，应满足 即当原线圈电压为时，副线圈电压应为 但由于未安装铁芯横梁，漏磁严重，使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量，所以副线圈的电压会远小于。 故选C。 2．（2026·广东·一模）某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。 (1)如图乙，用“伏安法”测量200匝线圈的电阻（约几欧姆），电压表V内阻约3000Ω，电流表A内阻约2Ω，为了减小实验误差，V右端应该接至图中的________（选填“a”或“b”）位置。 (2)按图丙连接电路后，接通直流电源开关瞬间，发现灵敏电流计指针向右偏转一下；保持开关接通，将滑动变阻器的滑片快速向右滑动，灵敏电流计指针向________（选填“左”或“右”）偏转。 (3)将400匝原线圈与6V交流电相接，200匝副线圈与交流电压表相接，通电后交流电压表示数为2.9V。再将额定电压为2.8V的小灯泡与交流电压表并联，电压表示数减为1.3V，原因是________。 【答案】(1)a (2)左 (3)可拆变压器不是理想变压器，存在电阻，接负载后副线圈产生电流，副线圈存在电阻分压，导致输出电压降低。 【详解】（1）待测电阻约几欧姆，电流表内阻，电压表内阻，满足 所以待测电阻属于小电阻，所以为了减小误差，应采用电流表外接法，故电压表右端应接a。 （2）接通开关瞬间，原线圈的电流从零增大，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计向右偏转；当滑动变阻器的滑片快速向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈的电流减小，导致穿过副线圈的磁通量减小，因此磁通量变化趋势与接通开关时相反，故感应电流方向与接通开关时相反，所以灵敏电流计向左偏转。 （3）已知理想变压器电压比满足 本题中可拆变压器线圈导线存在电阻，空载时损耗较小，电压接近理论值；当将小灯泡与交流电压表并联后，副线圈有工作电流，线圈电阻的电压降带来的能量损耗明显增大，因此副线圈输出电压大幅降低。 3．（2026·山东日照·一模）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。 4．（2026·四川成都·模拟预测）在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 D．合理外推法 (2)实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 (3)某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图__________（选填丙或丁），理由是__________。 【答案】(1)A (2)大于 (3) 丁 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 【详解】（1）探究电压比和匝数比的关系时，需要保持一个线圈匝数不变，改变另一个线圈匝来研究电压比与匝数比的关系，采用的是控制变量法。 故选A。 （2）理想变压器满足 实际变压器存在能量损耗，副线圈电压小于理想输出电压，因此测得的电压比大于实际的原、副线圈的匝数比。 （3）[1]本实验需要减小副线圈的能量损耗，丙图副线圈接小灯泡，负载电流大，损耗大，误差大；丁图副线圈接内阻极大的电压表，电流近似为零，损耗小更接近理想变压器规律，因此选丁。 [2]丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小。 5．（2026·安徽合肥·模拟预测）在 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的可拆式变压器进行研究，图乙中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除了上图变压器之外，该同学还需要的实验器材是________； A． B． C． D． (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，则下列说法正确的是______。 1.82 2.83 3.90 4.90 4.00 6.02 8.01 9.99 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)若考虑到变压器工作时有漏磁等因素，实验测得的原、副线圈的电压比 ______（选填 “>”、“=” 或 “<”）原、副线圈的匝数比 (4)作为横挡的变压器铁芯的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______ A． B． C． D． 【答案】(1)AD (2)C (3)> (4)B 【详解】（1）变压器的工作原理是电磁感应，需要变化的电流产生变化的磁场，因此电源必须使用交流电源，图A为学生电源（含交流输出），图B为干电池（直流），故电源选A；测量变压器线圈两端的电压需要使用交流电压表，图C为直流电压表，图D为多用电表（可测交流电压），故电表选D。 故选AD。 （2）已知，如果是理想变压器有实际中存在损耗，根据表格数据可知。可知为原线圈电压，原线圈的匝数为，且线圈为高压侧，线圈为低压侧。在变压器设计中，为了减小电阻损耗，低压大电流线圈使用较粗导线，高压小电流线圈使用较细导线。 故选C。 （3）理想变压器无漏磁，原副线圈磁通量变化率相同，电压比等于匝数比。实际变压器存在漏磁，原线圈产生的磁通量只有一部分穿过副线圈，即。则。 （4）为了减小涡流引起的热损，同时又为了防止磁漏，变压器的铁芯采用硅钢片叠加而成。作为横挡的铁芯的硅钢片应该与下面的硅钢片平行。 故选B。 6．（25-26高三上·湖南岳阳·模拟预测）重庆市杨家坪中学高二年级在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，泽泽老师和同学们一起采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (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、直流电源 D、开关、导线若干 E、多用电表 在本次实验中，上述器材不需要的是___________； (2)小何同学正确组装变压器后，把12.0V的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱，副线圈接到线“0”“1”接线柱，如图所示，在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是___________； A．0V B． C． D． (3)实验时，小沈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 D．若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 (4)某次用匝数匝和匝的线圈进行实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是___________。 2.10 3.18 4.22 5.03 4.00 6.01 8.02 9.98 A．原线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成正比 B．副线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成反比 C．原线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成正比 D．副线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成反比 【答案】(1)BC (2)D (3)C (4)A 【详解】（1）实验中不需要条形磁铁和直流电源，故选BC。 （2）小何同学正确组装变压器后，变压器还是存在漏磁现象，还有铜损、铁损等损耗，则连接副线圈的交流电压表的实际读数总是小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则 实际电压小于2.0V。故选D。 （3）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，故选C。 （4）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na，副线圈的匝数为nb。原、副线圈两端的电压与匝数成正比。故选A。 7．（2025·四川成都·二模）重庆某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有______； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了控制变量法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为，则原线圈的输入电压应为______； A． B． C． D． (3)该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为8：4，原线圈接交流电压，则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是______； A．0V B． C． D． 【答案】(1)BC (2)A (3)B 【详解】（1）A．为了降低涡流造成的损耗，变压器的铁芯是用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，故A错误； B．为便于探究，可以采用控制变量法，故B正确； C．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用交流电压表，故C正确； D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，故D错误。 故选BC。 （2）变压器为理想变压器，则原线圈电压为 故选A。 （3）假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为 考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于，电压表测量有效值，则读数小于。 故选B。 8．（2024·河北·二模）某同学欲研究实验室可拆变压器工作时原线圈输入功率和副线圈输出功率之间的关系，可供选择的器材如下： a.可拆变压器（如图1中所示，原线圈接线柱标注0、4、8、12，副线圈接线柱标注0、1、2） b.学生电源 c.小灯泡（2.5V，2.0 W） d.交流电压表（量程0~30V） e.交流电压表（量程0~6V） f.交流电流表（量程0~0.3A） g.交流电流表（量程0~1.0A） h.滑动变阻器（0~5Ω） 实验电路如图2： (1)用笔画线代替导线将图1中的实物图补充完整________。 (2)连接好电路后，该同学将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，学生电源电压调至20V，打开电源开关，调整滑动变阻器滑片位置，当灯泡较亮时，读出四个电表的示数分别为，，，，通过计算发现，可能的原因是________（填选项标号） A．未考虑电压表的内阻 B．未考虑电压表的内阻 C．变压器漏磁 D．由于涡流变压器铁芯发热 (3)继续调整滑动变阻器滑片位置，使灯泡更亮，测得四个电表的示数分别为、、、，则与的差值将________（忽略电流表内阻的影响，选填“增大”或“减小”）。 (4)若将可拆变压器上水平放置的铁芯拆下，则要使小灯泡能够正常发光，左侧原线圈应选择接线柱“0”与________（选填“4”或“12”）相连。 【答案】(1)见解析 (2)CD (3)增大 (4)4 【详解】（1）左侧原线圈应与电源交流输出相连，灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为2W，额定电流为0.8A，正常工作时的电阻约为3Ω，滑动变阻器最大阻值为5Ω，电源电压为20V，故副线圈匝数接线柱应选择“0”“2”； （2）电压表的内阻对原线圈、的测量无影响，电压表的内阻对副线圈、的测量无影响，原线圈功率大于副线圈功率的原因是漏磁、涡流和导线发热，故选项CD正确，AB错误。 故选CD。 （3）副线圈电流增大后，原线圈电流增大，磁场增强，涡流增大，变压器左右两侧功率差值增大； （4）可拆变压器上水平放置的铁芯拆下后漏磁增多，应减小原副线圈匝数比，选择“0”“4”接线柱。 ⏳题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 9．（2026·甘肃张掖·一模）某同学利用如图甲所示的电路研究光敏电阻的特性，电路中定值电阻，，在MN间接有电压传感器，闭合电键，用一定强度的光照射光敏电阻，调节电阻箱的阻值使电压传感器的示数为0，记录电阻箱的电阻值；多次改变入射光的强度，重复上述操作，通过记录的多组实验数据，描绘了光敏电阻的电阻值关于入射光强度的变化规律，如图乙所示。 (1)该同学用多用电表“”的倍率测量了常态下光敏电阻的阻值，如图丙所示，则光敏电阻的电阻值约为________； (2)某次实验时，电阻箱的阻值如图丁所示，则电阻箱的阻值为________．此时入射光的光照强度为________； (3)该同学分析光敏电阻的特性后，设计了如图戊所示的光控电路报警器，电路中电源的电动势为，内阻可忽略不计，当电流表的示数大于时报警器开始报警，则当报警器开始报警时，光敏电阻的阻值为________，此时入射光的强度为________。 【答案】(1)7000 (2) 5600 0.5 (3) 2000 0.6 【详解】（1）由图丙可知，光敏电阻的阻值为 （2）[1]由图丁可知，电阻箱的阻值为 由电桥法可知 解得 [2]由图乙可知，此时入射光的光照强度为0.5lx。 （3）[1]当电流表的示数大于等于1mA时报警器开始报警，则理论上报警器开始报警时，电路中总电阻为 其中定值电阻 所以，光敏电阻的阻值为 [2]由图乙可知，此时入射光的光照强度为0.6lx。 10．（2026·甘肃金昌·三模）力敏电阻是一种利用半导体材料压力电阻效应制成的特殊元件，其电阻值随外加力大小发生改变，可实现机械力向电信号的转换，利用这种特点可以测量压力大小。某同学计划利用力敏电阻制作一个电子秤来测量物体的质量，电表均可视为理想电表。所用器材如下： A．力敏电阻 B．滑动变阻器，最大阻值约为5 Ω C．滑动变阻器，最大阻值约为200 Ω D．电流计G，量程0~30 mA E.电压表V，量程0~3 V F.直流电源E，电动势为5 V，内阻很小 G.开关S，导线若干 （1）该同学先使用欧姆表测量无压力时力敏电阻的阻值，将选择开关旋至“”挡，发现指针偏角过大，应将选择开关旋至_________挡（填“”或“”），首先将红黑表笔短接，进行_________，再将两表笔接在力敏电阻两端，发现表盘读数如图甲所示，则无压力时力敏电阻的阻值为_________Ω。 （2）实验电路如图乙所示，滑动变阻器应选用_________（填“”或“”）。 （3）该同学在力敏电阻上放置砝码，测量多组不同砝码质量m对应的电阻值，描绘出图线如图丙所示。 （4）该同学将电流计G表盘刻度值改为对应的物体质量，为使表盘刻度均匀，需要保持_________不变；直流电源内阻对测量结果_________（填“有影响”或“无影响”）。 【答案】 欧姆调零 60 电压表示数 无影响 【详解】[1]发现指针偏角过大，说明被测电阻阻值较小，应选择小倍率的“”挡。 [2]更换挡位后，需要将红黑表笔短接，进行欧姆调零。 [3]由图甲可知，无压力时力敏电阻的阻值为 [4]由图乙可知，滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器应选择阻值较小的。 [5][6]图丙纵截距为，且设图像斜率为k，则因为联立整理得 可知要使表盘刻度均匀，需让电流I与质量m成线性关系，故需要保持电压表的示数不变。直流电源内阻在分压式电路中，不影响力敏电阻两端的电压调节，因此对测量结果无影响。 11．（2026·河北沧州·一模）汽车自动雨刷系统中的雨量感应模块是其核心部件。某物理兴趣小组欲探究一个用于雨量感应的光敏电阻的特性，并设计一个简单的雨量控制模拟电路。 (1)探究光敏电阻的阻值特性 准备实验器材：待测光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），直流电源（），电压表（量程0～5V，内阻约3kΩ），电流表（量程0～3mA，内阻约10Ω），滑动变阻器（最大阻值20Ω），开关，导线若干，用于模拟雨滴的遮光物。 ①小组同学先用多用电表的电阻挡粗略测量光线较弱时光敏电阻的阻值，将选择开关指在电阻挡“×100”倍率，进行正确操作后示数如图甲所示，其读数为_____Ω。 ②为了更精确地测量不同光照强度下光敏电阻的阻值，小组同学设计电路并连接实验器材进行实验。请根据题中所给器材和测量需要，设计合理测量电路，用笔画线代替导线，在图乙中将实物图补充完整_____。 ③小组同学用遮光物模拟雨滴，不同程度地遮挡光敏电阻，以模拟不同雨量。测得无遮挡、轻度遮挡、重度遮挡（模拟小雨、中雨、大雨）三种情况下的图线分别为图丙中的、、，则对应大雨情况的图线是_____（填“”“”或“”）。 (2)设计自动雨刷启动电路 根据以上实验结果，小组同学想利用该光敏电阻设计一个模拟“自动雨刷”的控制电路。其原理是当雨量增大时，控制开关输入电压降低，且在达到中雨级别之前的适当值时，使控制开关输入的电压低于阈值（触发开关工作电压值）2.5V，触发雨刷电机启动。供电电路采用的器材为光敏电阻，定值电阻，，电源电动势，内阻不计。下列选项中可以实现上述控制功能的电路图为_____。 A． B． C． D． 【答案】(1) 1800 (2)C 【详解】（1）[1]多用电表电阻挡读数为指针示数×倍率，因此读数为 [2]滑动变阻器最大阻值仅20Ω，远小于光敏电阻，限流法无法明显改变电压电流，因此采用分压式接法； 光敏电阻为大电阻，满足，因此电流表采用内接法，连线如图： [3]大雨对应重度遮挡，光照最弱，光敏电阻阻值最大，由，相同电压下电流最小，因此对应图线斜率最小的。 （2）AB．控制开关并联在两端，电压，增大时增大，不符合“雨量增大电压降低”的要求，故AB错误； C．由题意雨量增大→遮挡增多→增大，要求增大时控制开关输入电压降低，且中雨之前电压就低于2.5V触发启动。由三种情况下的图线可求得小雨时，同理中雨时，大雨时。 控制开关并联在两端，电压，增大时减小，符合变化规律。令代入得触发对应的（中雨阻值），说明中雨之前就触发，故C正确； D．控制开关并联在两端，令得触发对应，超过中雨才触发，故D错误。故选C。 12．（2026·广东湛江·二模）测量竖直运动货物加速度的装置原理图如图所示。电路图中的器材有：电源E（E=6V，r=0.2Ω）、数字电压表（视为理想电压表）、定值电阻R1（R1=2.8Ω）、滑动变阻器R（最大阻值为3Ω，长度为0.4m）。测量加速度的原理：滑动变阻器R的滑片一端固定在竖直固定的轻弹簧上端，弹簧上端固定一质量为m0=1kg的托盘、下端固定在竖直运动的升降装置底座上，弹簧劲度系数k=100N/m，升降装置静止且托盘上不放货物时，滑片静止于变阻器上端。请回答下列问题； (1)升降装置静止且托盘不放货物时，电压表的示数为_______V。 (2)升降装置静止，将质量为m=1kg的货物P放在托盘上，P静止时，电压表的示数为_______V，货物P置于托盘上后，升降装置沿直线匀速向上运动。 ①若升降装置向上运动过程中，电压表示数突然变小，则此时升降装置的加速度向_______（选填“上”或“下”）； ②若升降装置向上运动过程中，电压表示数增加了0.3V，则升降装置的加速度变化量的大小为_______m/s2。 【答案】(1)0/零 (2) 0.75 下 2 【详解】（1）当托盘没有放货物时，滑片处于变阻器R上端，电压表被短路，示数为0。 （2）[1]当P放在托盘上静止时，弹簧向下移动 变阻器R两端总的电压为 此时电压表示数为 [2]电压变小，根据 不变，变小说明 减小，即滑片下移量变小，弹簧压缩量减小，弹力小于总重力，合力向下，则此时升降装置的加速度向下： [3]电压增加 ，由 可得下移量变化 由牛顿第二定律有 可得加速度 即加速度变化量大小为 13．（2026·黑龙江双鸭山·一模）某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值为__________Ω。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最__________（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表的示数为2.25mA，的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为__________kΩ。经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。     (3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势E＝6.0V，定值电阻R＝1.8kΩ，长为l＝50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流I≥2.4mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30°C，油液外热敏电阻的温度为70°C，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为__________cm。 【答案】(1) (2) 左 3.0/3 (3)10 【详解】（1）[1]由多用电表欧姆表的读数规则可知，此时热敏电阻的阻值为 （2）[2][3]滑动变阻器采用分压式接法，为保护电路安全，在开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于最左端，由于和并联，故有 代入数据解得 （3）[4]设警戒液面到油箱底部的距离为x，温度为30℃时热敏电阻的阻值为，则在油液内的热敏电阻的阻值为 同理，可得油液外的热敏电阻的阻值为 其中，由闭合电路欧姆定律有 其中、、 代入解得 14．（2026·陕西榆林·模拟预测）在现代农业大棚中，光照强度直接影响农作物的生长与品质。例如，草莓等喜光作物在光照不足时生长缓慢，但夏季正午阳光过强又容易导致叶片灼伤、果实早衰。某校物理兴趣小组参观本地生态农场后，尝试利用所学电路知识设计一款简易光强报警器，帮助农户实时监测棚内光照强度。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（）、数字电流表（）、滑动变阻器R（最大阻值，）、白炽灯、可调电阻（）、发光二极管LED、光敏电阻，NPN型三极管VT、开关和若干导线等。 (1)判断发光二极管的极性。 使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中b位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中a位置（见图2），由此判断M端为二极管的________（填“正极”或“负极”）。 (2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性。 ①请根据图3电路图完成实物图连线________。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性的3条曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________（填“增大”或“减小”）。      (3)组装光强报警器电路并测试其功能。 图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、c间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，为使报警器正常工作，应______（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值。 【答案】(1)正极 (2) 减小 (3)增大 【详解】（1）根据欧姆表结构，使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极，故当黑表笔接M端，电阻很小，说明二极管正向连接，故M端为二极管正极。 （2）①[1]电路连接如图所示 ②[2]由图像可知，随光照强度增加，图像斜率增大，所以电阻减小。 （3）三极管未导通时，与串联。随着光强增强，电阻减小，照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，说明分压小，故需要增大。 15．（2025·山西·模拟预测）某实验小组设计了一个“温度升高自动报警电路”，如图（a）所示，将热敏电阻放置于需要探测温度的地方，热敏电阻与报警器串联接入回路，当温度升高时，感温元件热敏电阻的阻值减小，回路中电流随之增大，当增大到一定值时，报警器便开始工作。这就实现了将温度这个热学量转化为电学量控制报警器报警的目的。实验装置有输出电压为6V的直流电源、电流超过2.6mA时报警的报警器、最大阻值为的滑动变阻器、单刀双掷开关、最大阻值的电阻箱、热敏电阻（MF52），其电阻温度特性如图（b）所示。该实验的操作步骤如下。 （1）在答题卡上完成报警系统电路图的连线，开始时滑动变阻器的触头置于阻值_______（选填“最大”或“最小”）处； （2）若预设的报警温度为40C，则该温度下热敏电阻的阻值约为_______（结果保留2位有效数字）； （3）调节电阻箱的阻值为该阻值，打开电源开关，再将单刀双掷开关置于电阻箱端，缓慢改变滑动变阻器阻值，直到报警器恰好响起。将单刀双掷开关置于热敏电阻端，这样就实现了温度升高至预设温度时自动报警的目的； （4）若某同学不小心将滑动变阻器阻值增大，则报警温度将_______（选填“升高”“降低”或“不变”）。 【答案】 最大 升高 【详解】（1）[1]为了保护电路，开始时滑动变阻器的触头需置于阻值最大处，连线如图所示 （2）[2]根据图像可知，报警温度为时热敏电阻的阻值约为； （4）[3]不小心将滑动变阻器阻值增大，而报警时报警电流不变，则热敏电阻的阻值减小，则报警温度升高。 16．（2025·山东青岛·三模）某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下： A、电源E（电动势6V，内阻不计） B、电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C、电压表（量程6V，内阻约为5kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值50Ω，额定电流0.2A） E、滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流0.2A） F、开关、导线若干 (1)在图甲电路中，滑动变阻器应选择______（选填器材前序号）； (2)根据实验测得数据，描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表、读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为______； (3)该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则的阻值为______kΩ（保留2位有效数字）。要使报警器在甲醛浓度更低时报警，则应将______（选填“调大”“调小”或“不变”）。 【答案】(1)D (2) (3) 0.87 调小 【详解】（1）在图甲电路中，采用的是滑动变阻器的分压接法；为了能更好地调节电压，滑动变阻器的总电阻应远小于与它并联部分的电阻，滑动变阻器应选择总电阻较小的。 故选择D。 （2）根据串并联电路的特点可得气敏电阻两端的电压 通过气敏电阻的电流 由欧姆定律可得气敏电阻的阻值 则从图乙中可查得当时，甲醛安全浓度上限为 （3）当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，即两端的电压为4.5V，则两端的电压为 由电阻之比等于电压之比，可得 从图乙可知甲醛浓度越低，气敏电阻越小；根据串联电路分压规律 要使报警器在甲醛浓度更低时报警（仍为4.5V），则应将调小。 重难·创新演练 设题创新:结合气敏电阻(T17)、光控继电器(T18)考查利用传感器制作简单的自动控制装置 17．（2025·四川乐山·二模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻Rq随甲醛浓度η变化的曲线如图a所示。 (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，实验可供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势6V，内阻不计） B．毫安表A1（量程2mA，内阻为200Ω） C．毫安表A2（量程5mA，内阻约20Ω） D．定值电阻R0（阻值2800Ω） E.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流0.2A） F.滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流0.2A） G.开关、导线若干 探究小组根据器材设计了图b所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值，其中： ①滑动变阻器Rp应选用__________（填“R1”或“R2）； ②开关S闭合前，应将滑动变阻器Rp的滑片置于__________端（填“a”或“b”）； (2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内浓度，记录不同浓度下电表示数，当甲醛浓度为时毫安表A1和毫安表A2的示数分别为1.51mA和3.51mA，此时测得该气敏电阻的阻值为____________kΩ（结果保留三位有效数字）。 (3)多次测量数据，得出该气敏电阻的参数与图a基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是），并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大，电源电动势E=3.0V（内阻不计），在接通电路时报警器两端电压大于2.0V时发出报警音“已超标”，小于等于2.0V时发出提示音“未超标”。则在电阻R3和R4中，___________是定值电阻，其阻值为___________kΩ（保留两位有效数字）。 【答案】(1) R2 a (2)2.27 (3) R3 1.3 【详解】（1）①[1]根据图b可知，滑动变阻器采用了分压接法，为了调节方便，本来应该选择最大阻值较小的R1；但是考虑到若选择R1=10Ω，电源电动势为6V，则可能会超过滑动变阻器的最大电流0.2A，所以选择R2。 ②[2]开关S闭合前，应将滑动变阻器Rp的滑片置于a端。 （2）该气敏电阻的阻值为 （3）[3][4]因甲醇浓度越大，则Rq阻值越大，回路总电阻越大，总电流越小，则定值电阻上的电压越小，Rq上的电压越大，当超过2.0V时发出报警音，可知R4为气敏电阻，R3为定值电阻；当室内甲醛浓度是时Rp=2.6kΩ，可知定值电阻 18．（2025·河北沧州·模拟预测）工人操作机床工作时，稍有不慎就会伤及操作工人的手。某实验小组设计了一个光控继电器自动切断电路。如图甲所示，光电二极管在有光照的时候二极管导通（电阻为0），没光照时，二极管截止（电阻无穷大）。K为电磁继电器的线圈，S为它的常开触点，通过电磁继电器可启、关闭机床的供电电路。二极管D提供继电器自感电流释放的通路，从而保护其它元件。当三极管b、e之间电压大于0.7V时，c、e之间电阻可认为近似为零，当b、e之间电压小于0.7V时，c、e之间电阻可认为是无限大。无论b、e之间电压为多大，均可认为电流不会从b流向f。系统工作时，当工人不慎将手伸向危险区域时，由于遮挡光线，光控继电器衔铁立即切断机床的供电电路。 (1)该实验小组探究不同电压下二极管D的电阻变化规律，图乙为测量电路图，按图乙接好电路；滑动变阻器滑片先置于__________（填“a”或“b”）端，再接通开关，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U；根据实验数据得到如图丙所示曲线，从曲线可知，电压在范围内，二极管D的电阻随电压的增大而__________（填“增大”或“减小”）。 (2)为了实现自动控制，请在图丁中用笔画线代替导线，把电磁继电器接入到图甲所示电路中的相应节点上，a、c、h、i对应节点已经在图丁中标出__________。 (3)已知定值电阻阻值为，则应选最大阻值为__________（填“”“”或“”）的滑动变阻器；控制电路和工作电路接通正常，没有遮挡，机床无法正常工作，应把__________（填“调大”或“调小”） 【答案】(1) a 减小 (2) (3) 调大 【详解】（1）[1]实验电路中滑动变阻器采用分压式接法，为了保护用电器，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于a端，使测量部分电路两端电压为0； [2]根据欧姆定律可知，二极管电阻随电压增大而迅速减小。 （2）当正常工作时，衔铁被电磁铁吸下，机床电路处于接通状态。当光电二极管被遮挡时，b、e之间电压迅速减小，电磁铁电流减小，衔铁被弹簧拉起，机床停止工作。故电路如图所示 （3）[1]机床正常工作时，b、e之间电压应大于0.7V，分压小于5.3V，所以接入电路的电阻应大于，故选用最大阻值为的滑动变阻器。 [2]当没有遮挡时，光电二极管电阻为零，电磁继电器无磁性，说明两端的电压小于0.7V，为使此时电压大于0.7V，需要调大。 真题·实战演练 高频考点：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系、利用传感器制作简单的自动控制装置 19．（2026·浙江·高考真题）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． 【答案】(1)34/34.0 (2)AD (3)C 【详解】（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）AB．根据变压器电压与匝数的关系，匝数多的线圈电压高；因为变压器由漏磁等损失，又因为，所以n1对应副线圈，故A正确，B错误。 C．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。 D．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。 故选AD。 （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。 20．（2025·河南·高考真题）实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题： (1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________（填“线性”或“非线性”）的。 (2)存在一个电流值，若电磁铁线圈的电流小于，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________（填“a”或“b”）相连接。 (3)当保温箱的温度设定在时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为________。 (4)若要把保温箱的温度设定在，则电阻箱接入电路的阻值应为________。 【答案】(1)非线性 (2)a (3)130.0 (4)210.0 【详解】（1）根据图1可知热敏电阻的阻值随温度的变化关系是非线性的。 （2）根据图1可知温度升高，热敏电阻的阻值变小，根据欧姆定律可知流过电磁铁线圈的电流变大，衔铁与下固定触头b接触，此时加热电阻丝电路部分断开连接，停止加热，可知图2中加热电阻丝的c端应该与触头a相连接。 （3）由图3可知电阻箱接入电路的阻值为 （4）根据（3）可知，当温度为时，热敏电阻的阻值为，电阻箱接入的电阻为，当温度为时，热敏电阻的阻值为，要使得电流值不变，则在电流为时，控制电路的总电阻不变，则此时电阻箱的电阻为 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验15 探究变压器电压与匝数的关系 实验16 传感器利用 目录 模拟·基础演练 1 题型01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1 题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 7 重难·创新演练 14 真题·实战演练 16 模拟·基础演练 考查重点：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系、利用传感器制作简单的自动控制装置 ⏳题型01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）一研究小组用如图所示的可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 实验次数 1 2 3 4 5 2.9 3.8 4.9 5.7 6.7 1.4 1.8 2.4 2.8 3.2 (1)本实验主要运用的科学研究方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 (2)某次实验，选用匝数匝和匝的变压器，得到一组实验数据如上表，则原线圈是__________（填或）。 (3)改变匝数再进行实验，选用原、副线圈匝数分别为800匝、400匝，由于疏忽，未安装铁芯横梁，当输入电压为8 V时，输出电压可能为__________。 A．4.0 V B．3.9 V C．1.4 V 2．（2026·广东·一模）某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。 (1)如图乙，用“伏安法”测量200匝线圈的电阻（约几欧姆），电压表V内阻约3000Ω，电流表A内阻约2Ω，为了减小实验误差，V右端应该接至图中的________（选填“a”或“b”）位置。 (2)按图丙连接电路后，接通直流电源开关瞬间，发现灵敏电流计指针向右偏转一下；保持开关接通，将滑动变阻器的滑片快速向右滑动，灵敏电流计指针向________（选填“左”或“右”）偏转。 (3)将400匝原线圈与6V交流电相接，200匝副线圈与交流电压表相接，通电后交流电压表示数为2.9V。再将额定电压为2.8V的小灯泡与交流电压表并联，电压表示数减为1.3V，原因是________。 3．（2026·山东日照·一模）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 4．（2026·四川成都·模拟预测）在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 D．合理外推法 (2)实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 (3)某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图__________（选填丙或丁），理由是__________。 5．（2026·安徽合肥·模拟预测）在 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的可拆式变压器进行研究，图乙中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除了上图变压器之外，该同学还需要的实验器材是________； A． B． C． D． (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，则下列说法正确的是______。 1.82 2.83 3.90 4.90 4.00 6.02 8.01 9.99 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)若考虑到变压器工作时有漏磁等因素，实验测得的原、副线圈的电压比 ______（选填 “>”、“=” 或 “<”）原、副线圈的匝数比 (4)作为横挡的变压器铁芯的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______ A． B． C． D． 6．（25-26高三上·湖南岳阳·模拟预测）重庆市杨家坪中学高二年级在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，泽泽老师和同学们一起采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (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、直流电源 D、开关、导线若干 E、多用电表 在本次实验中，上述器材不需要的是___________； (2)小何同学正确组装变压器后，把12.0V的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱，副线圈接到线“0”“1”接线柱，如图所示，在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是___________； A．0V B． C． D． (3)实验时，小沈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 D．若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 (4)某次用匝数匝和匝的线圈进行实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是___________。 2.10 3.18 4.22 5.03 4.00 6.01 8.02 9.98 A．原线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成正比 B．副线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成反比 C．原线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成正比 D．副线圈的匝数为，原、副线圈两端的电压与匝数成反比 7．（2025·四川成都·二模）重庆某同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。 (1)关于实验器材和实验过程，下列说法正确的有______； A．变压器的铁芯可以用整块金属 B．本实验采用了控制变量法 C．测量副线圈电压时应当用交流电压表 D．因为实验原线圈的输入电压较低，在通电情况下可用手接触裸露的接线柱 (2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”、“14”接线柱，副线圈接“0”、“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为，则原线圈的输入电压应为______； A． B． C． D． (3)该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为8：4，原线圈接交流电压，则测量副线圈的交流电压表的实际读数可能是______； A．0V B． C． D． 8．（2024·河北·二模）某同学欲研究实验室可拆变压器工作时原线圈输入功率和副线圈输出功率之间的关系，可供选择的器材如下： a.可拆变压器（如图1中所示，原线圈接线柱标注0、4、8、12，副线圈接线柱标注0、1、2） b.学生电源 c.小灯泡（2.5V，2.0 W） d.交流电压表（量程0~30V） e.交流电压表（量程0~6V） f.交流电流表（量程0~0.3A） g.交流电流表（量程0~1.0A） h.滑动变阻器（0~5Ω） 实验电路如图2： (1)用笔画线代替导线将图1中的实物图补充完整________。 (2)连接好电路后，该同学将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，学生电源电压调至20V，打开电源开关，调整滑动变阻器滑片位置，当灯泡较亮时，读出四个电表的示数分别为，，，，通过计算发现，可能的原因是________（填选项标号） A．未考虑电压表的内阻 B．未考虑电压表的内阻 C．变压器漏磁 D．由于涡流变压器铁芯发热 (3)继续调整滑动变阻器滑片位置，使灯泡更亮，测得四个电表的示数分别为、、、，则与的差值将________（忽略电流表内阻的影响，选填“增大”或“减小”）。 (4)若将可拆变压器上水平放置的铁芯拆下，则要使小灯泡能够正常发光，左侧原线圈应选择接线柱“0”与________（选填“4”或“12”）相连。 ⏳题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 9．（2026·甘肃张掖·一模）某同学利用如图甲所示的电路研究光敏电阻的特性，电路中定值电阻，，在MN间接有电压传感器，闭合电键，用一定强度的光照射光敏电阻，调节电阻箱的阻值使电压传感器的示数为0，记录电阻箱的电阻值；多次改变入射光的强度，重复上述操作，通过记录的多组实验数据，描绘了光敏电阻的电阻值关于入射光强度的变化规律，如图乙所示。 (1)该同学用多用电表“”的倍率测量了常态下光敏电阻的阻值，如图丙所示，则光敏电阻的电阻值约为________； (2)某次实验时，电阻箱的阻值如图丁所示，则电阻箱的阻值为________．此时入射光的光照强度为________； (3)该同学分析光敏电阻的特性后，设计了如图戊所示的光控电路报警器，电路中电源的电动势为，内阻可忽略不计，当电流表的示数大于时报警器开始报警，则当报警器开始报警时，光敏电阻的阻值为________，此时入射光的强度为________。 10．（2026·甘肃金昌·三模）力敏电阻是一种利用半导体材料压力电阻效应制成的特殊元件，其电阻值随外加力大小发生改变，可实现机械力向电信号的转换，利用这种特点可以测量压力大小。某同学计划利用力敏电阻制作一个电子秤来测量物体的质量，电表均可视为理想电表。所用器材如下： A．力敏电阻 B．滑动变阻器，最大阻值约为5 Ω C．滑动变阻器，最大阻值约为200 Ω D．电流计G，量程0~30 mA E.电压表V，量程0~3 V F.直流电源E，电动势为5 V，内阻很小 G.开关S，导线若干 （1）该同学先使用欧姆表测量无压力时力敏电阻的阻值，将选择开关旋至“”挡，发现指针偏角过大，应将选择开关旋至_________挡（填“”或“”），首先将红黑表笔短接，进行_________，再将两表笔接在力敏电阻两端，发现表盘读数如图甲所示，则无压力时力敏电阻的阻值为_________Ω。 （2）实验电路如图乙所示，滑动变阻器应选用_________（填“”或“”）。 （3）该同学在力敏电阻上放置砝码，测量多组不同砝码质量m对应的电阻值，描绘出图线如图丙所示。 （4）该同学将电流计G表盘刻度值改为对应的物体质量，为使表盘刻度均匀，需要保持_________不变；直流电源内阻对测量结果_________（填“有影响”或“无影响”）。 11．（2026·河北沧州·一模）汽车自动雨刷系统中的雨量感应模块是其核心部件。某物理兴趣小组欲探究一个用于雨量感应的光敏电阻的特性，并设计一个简单的雨量控制模拟电路。 (1)探究光敏电阻的阻值特性 准备实验器材：待测光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小），直流电源（），电压表（量程0～5V，内阻约3kΩ），电流表（量程0～3mA，内阻约10Ω），滑动变阻器（最大阻值20Ω），开关，导线若干，用于模拟雨滴的遮光物。 ①小组同学先用多用电表的电阻挡粗略测量光线较弱时光敏电阻的阻值，将选择开关指在电阻挡“×100”倍率，进行正确操作后示数如图甲所示，其读数为_____Ω。 ②为了更精确地测量不同光照强度下光敏电阻的阻值，小组同学设计电路并连接实验器材进行实验。请根据题中所给器材和测量需要，设计合理测量电路，用笔画线代替导线，在图乙中将实物图补充完整_____。 ③小组同学用遮光物模拟雨滴，不同程度地遮挡光敏电阻，以模拟不同雨量。测得无遮挡、轻度遮挡、重度遮挡（模拟小雨、中雨、大雨）三种情况下的图线分别为图丙中的、、，则对应大雨情况的图线是_____（填“”“”或“”）。 (2)设计自动雨刷启动电路 根据以上实验结果，小组同学想利用该光敏电阻设计一个模拟“自动雨刷”的控制电路。其原理是当雨量增大时，控制开关输入电压降低，且在达到中雨级别之前的适当值时，使控制开关输入的电压低于阈值（触发开关工作电压值）2.5V，触发雨刷电机启动。供电电路采用的器材为光敏电阻，定值电阻，，电源电动势，内阻不计。下列选项中可以实现上述控制功能的电路图为_____。 A． B． C． D． 12．（2026·广东湛江·二模）测量竖直运动货物加速度的装置原理图如图所示。电路图中的器材有：电源E（E=6V，r=0.2Ω）、数字电压表（视为理想电压表）、定值电阻R1（R1=2.8Ω）、滑动变阻器R（最大阻值为3Ω，长度为0.4m）。测量加速度的原理：滑动变阻器R的滑片一端固定在竖直固定的轻弹簧上端，弹簧上端固定一质量为m0=1kg的托盘、下端固定在竖直运动的升降装置底座上，弹簧劲度系数k=100N/m，升降装置静止且托盘上不放货物时，滑片静止于变阻器上端。请回答下列问题； (1)升降装置静止且托盘不放货物时，电压表的示数为_______V。 (2)升降装置静止，将质量为m=1kg的货物P放在托盘上，P静止时，电压表的示数为_______V，货物P置于托盘上后，升降装置沿直线匀速向上运动。 ①若升降装置向上运动过程中，电压表示数突然变小，则此时升降装置的加速度向_______（选填“上”或“下”）； ②若升降装置向上运动过程中，电压表示数增加了0.3V，则升降装置的加速度变化量的大小为_______m/s2。 13．（2026·黑龙江双鸭山·一模）某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，制作了一个简易的汽车低油位报警装置。 (1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值，示数如图甲所示，则此时热敏电阻的阻值为__________Ω。 (2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻kΩ，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最__________（选填“左”或“右”）端；在某次测量中，若毫安表的示数为2.25mA，的示数为1.50mA，两电表可视为理想电表，则热敏电阻的阻值为__________kΩ。经过多次测量，该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。     (3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示，其中电源电动势E＝6.0V，定值电阻R＝1.8kΩ，长为l＝50cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部，不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流I≥2.4mA时报警器开始报警，若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30°C，油液外热敏电阻的温度为70°C，由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离约为__________cm。 14．（2026·陕西榆林·模拟预测）在现代农业大棚中，光照强度直接影响农作物的生长与品质。例如，草莓等喜光作物在光照不足时生长缓慢，但夏季正午阳光过强又容易导致叶片灼伤、果实早衰。某校物理兴趣小组参观本地生态农场后，尝试利用所学电路知识设计一款简易光强报警器，帮助农户实时监测棚内光照强度。该实验用到的主要器材如下：学生电源、多用电表、数字电压表（）、数字电流表（）、滑动变阻器R（最大阻值，）、白炽灯、可调电阻（）、发光二极管LED、光敏电阻，NPN型三极管VT、开关和若干导线等。 (1)判断发光二极管的极性。 使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示，当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时，多用电表指针位于表盘中b位置（见图2）；对调红、黑表笔后指针位于表盘中a位置（见图2），由此判断M端为二极管的________（填“正极”或“负极”）。 (2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性。 ①请根据图3电路图完成实物图连线________。 ②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性的3条曲线图，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知，光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而________（填“增大”或“减小”）。      (3)组装光强报警器电路并测试其功能。 图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管（当b、c间电压达到一定程度后，三极管被导通）等元件设计的电路。组装好光强报警器后，在测试过程中发现，当照射到光敏电阻表面的光强未达到报警值时，发光二极管就开始发光，为使报警器正常工作，应______（填“增大”或“减小”）可调电阻的阻值。 15．（2025·山西·模拟预测）某实验小组设计了一个“温度升高自动报警电路”，如图（a）所示，将热敏电阻放置于需要探测温度的地方，热敏电阻与报警器串联接入回路，当温度升高时，感温元件热敏电阻的阻值减小，回路中电流随之增大，当增大到一定值时，报警器便开始工作。这就实现了将温度这个热学量转化为电学量控制报警器报警的目的。实验装置有输出电压为6V的直流电源、电流超过2.6mA时报警的报警器、最大阻值为的滑动变阻器、单刀双掷开关、最大阻值的电阻箱、热敏电阻（MF52），其电阻温度特性如图（b）所示。该实验的操作步骤如下。 （1）在答题卡上完成报警系统电路图的连线，开始时滑动变阻器的触头置于阻值_______（选填“最大”或“最小”）处； （2）若预设的报警温度为40C，则该温度下热敏电阻的阻值约为_______（结果保留2位有效数字）； （3）调节电阻箱的阻值为该阻值，打开电源开关，再将单刀双掷开关置于电阻箱端，缓慢改变滑动变阻器阻值，直到报警器恰好响起。将单刀双掷开关置于热敏电阻端，这样就实现了温度升高至预设温度时自动报警的目的； （4）若某同学不小心将滑动变阻器阻值增大，则报警温度将_______（选填“升高”“降低”或“不变”）。 16．（2025·山东青岛·三模）某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下： A、电源E（电动势6V，内阻不计） B、电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C、电压表（量程6V，内阻约为5kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值50Ω，额定电流0.2A） E、滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流0.2A） F、开关、导线若干 (1)在图甲电路中，滑动变阻器应选择______（选填器材前序号）； (2)根据实验测得数据，描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表、读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为______； (3)该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则的阻值为______kΩ（保留2位有效数字）。要使报警器在甲醛浓度更低时报警，则应将______（选填“调大”“调小”或“不变”）。 重难·创新演练 设题创新:结合气敏电阻(T17)、光控继电器(T18)考查利用传感器制作简单的自动控制装置 17．（2025·四川乐山·二模）气敏电阻在安全环保领域有着广泛的应用。某气敏电阻说明书给出的气敏电阻Rq随甲醛浓度η变化的曲线如图a所示。 (1)为检验该气敏电阻的参数是否与图a一致，实验可供选用的器材如下： A．蓄电池（电动势6V，内阻不计） B．毫安表A1（量程2mA，内阻为200Ω） C．毫安表A2（量程5mA，内阻约20Ω） D．定值电阻R0（阻值2800Ω） E.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流0.2A） F.滑动变阻器R2（最大阻值200Ω，额定电流0.2A） G.开关、导线若干 探究小组根据器材设计了图b所示电路来测量不同甲醛浓度下气敏电阻的阻值，其中： ①滑动变阻器Rp应选用__________（填“R1”或“R2）； ②开关S闭合前，应将滑动变阻器Rp的滑片置于__________端（填“a”或“b”）； (2)实验时，将气敏电阻置于密封小盒内，通过注入甲醛改变盒内浓度，记录不同浓度下电表示数，当甲醛浓度为时毫安表A1和毫安表A2的示数分别为1.51mA和3.51mA，此时测得该气敏电阻的阻值为____________kΩ（结果保留三位有效数字）。 (3)多次测量数据，得出该气敏电阻的参数与图a基本一致。探究小组利用该气敏电阻设计了如图c所示的简单测试电路，用来测定室内甲醛是否超标（国家室内甲醛浓度标准是），并能在室内甲醛浓度超标时发出报警音。电路中报警器的电阻可视为无穷大，电源电动势E=3.0V（内阻不计），在接通电路时报警器两端电压大于2.0V时发出报警音“已超标”，小于等于2.0V时发出提示音“未超标”。则在电阻R3和R4中，___________是定值电阻，其阻值为___________kΩ（保留两位有效数字）。 18．（2025·河北沧州·模拟预测）工人操作机床工作时，稍有不慎就会伤及操作工人的手。某实验小组设计了一个光控继电器自动切断电路。如图甲所示，光电二极管在有光照的时候二极管导通（电阻为0），没光照时，二极管截止（电阻无穷大）。K为电磁继电器的线圈，S为它的常开触点，通过电磁继电器可启、关闭机床的供电电路。二极管D提供继电器自感电流释放的通路，从而保护其它元件。当三极管b、e之间电压大于0.7V时，c、e之间电阻可认为近似为零，当b、e之间电压小于0.7V时，c、e之间电阻可认为是无限大。无论b、e之间电压为多大，均可认为电流不会从b流向f。系统工作时，当工人不慎将手伸向危险区域时，由于遮挡光线，光控继电器衔铁立即切断机床的供电电路。 (1)该实验小组探究不同电压下二极管D的电阻变化规律，图乙为测量电路图，按图乙接好电路；滑动变阻器滑片先置于__________（填“a”或“b”）端，再接通开关，多次改变滑动变阻器滑片的位置，记录对应的电流表示数I和电压表示数U；根据实验数据得到如图丙所示曲线，从曲线可知，电压在范围内，二极管D的电阻随电压的增大而__________（填“增大”或“减小”）。 (2)为了实现自动控制，请在图丁中用笔画线代替导线，把电磁继电器接入到图甲所示电路中的相应节点上，a、c、h、i对应节点已经在图丁中标出__________。 (3)已知定值电阻阻值为，则应选最大阻值为__________（填“”“”或“”）的滑动变阻器；控制电路和工作电路接通正常，没有遮挡，机床无法正常工作，应把__________（填“调大”或“调小”） 真题·实战演练 高频考点：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系、利用传感器制作简单的自动控制装置 19．（2026·浙江·高考真题）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． 20．（2025·河南·高考真题）实验小组研究某热敏电阻的特性，并依此利用电磁铁、电阻箱等器材组装保温箱。该热敏电阻阻值随温度的变化曲线如图1所示，保温箱原理图如图2所示。回答下列问题： (1)图1中热敏电阻的阻值随温度的变化关系是________（填“线性”或“非线性”）的。 (2)存在一个电流值，若电磁铁线圈的电流小于，衔铁与上固定触头a接触；若电流大于，衔铁与下固定触头b接触。保温箱温度达到设定值后，电磁铁线圈的电流在附近上下波动，加热电路持续地断开、闭合，使保温箱温度维持在设定值。则图2中加热电阻丝的c端应该与触头________（填“a”或“b”）相连接。 (3)当保温箱的温度设定在时，电阻箱旋钮的位置如图3所示，则电阻箱接入电路的阻值为________。 (4)若要把保温箱的温度设定在，则电阻箱接入电路的阻值应为________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验15 探究变压器电压与匝数的关系 实验16 传感器利用 模拟·基础演练 1．【答案】(1)A (2)Na (3)C 2．【答案】(1)a (2)左 (3)可拆变压器不是理想变压器，存在电阻，接负载后副线圈产生电流，副线圈存在电阻分压，导致输出电压降低。 3．【答案】(1)A (2)C (3)CD 4．【答案】(1)A (2)大于 (3) 丁 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 5．【答案】(1)AD (2)C (3)> (4)B 6．【答案】(1)BC (2)D (3)C (4)A 7．【答案】(1)BC (2)A (3)B 8．【答案】(1)见解析 (2)CD (3)增大 (4)4 9．【答案】(1)7000 (2) 5600 0.5 (3) 2000 0.6 10．【答案】 欧姆调零 60 电压表示数 无影响 11．【答案】(1) 1800 (2)C 12．【答案】(1)0/零 (2) 0.75 下 2 13．【答案】(1) (2) 左 3.0/3 (3)10 14．【答案】(1)正极 (2) 减小 (3)增大 15．【答案】 最大 升高 16．【答案】(1)D (2) (3) 0.87 调小 重难·创新演练 17．【答案】(1) R2 a (2)2.27 (3) R3 1.3 18．【答案】(1) a 减小 (2) (3) 调大 真题·实战演练 19．【答案】(1)34/34.0 (2)AD (3)C 20．【答案】(1)非线性 (2)a (3)130.0 (4)210.0 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $