第62讲 实验15：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系、实验16：利用传感器制作简单的自动控制装置（专项训练）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第62讲 实验15：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 实验16：利用传感器制作简单的自动控制装置（专项训练） 模拟·基础演练 1．(1)C (2)A 2．(1)BD (2)D 3．(1)CD (2)BC (3)ABD 4．(1)AD (2)增大 (3) (4)B (5) 5．(1)CDF (2)B (3)D (4) 6．(1)D (2)A (3)大于 (4)ACD (5)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 7．(1)BD (2)B 8．(1)BD (2)C (3)A (4) (5)C 9．（1）B （2）A 10．(1)减小 (2)大 11．(1) (2)b 5 变大 (3)3.2 (4)偏小 12．(1)T /800.0/800 (2)1700 (3)减小 13．(1)正极 (2) 减小 (3)增大 重难·创新演练 1．(1)B (2)5 (3)a (4)0.73~0.78 (5)不同意，变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；这些原因都使得变压器工作时原、副线圈上的电压之比不能严格等于它们的匝数之比 2．(1)c 电流表内阻已知，采用内接法可消除系统误差 (2)19.5 (3)8.25 3． 6.5 小于 4．(1)A (2) (3)4.0 电能先通过原线圈转化为铁芯的磁场能，再通过副线圈转化为电能 5．(1)B (2)45 36 (3)C (4) 真题·实战演练 1．(1)34/34.0 (2)AD (3)C 2．A 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第62讲 实验15：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 实验16：利用传感器制作简单的自动控制装置（专项训练） 目 录 巩固·知识解构 1 知识点1 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1 知识点2 利用传感器制作简单的自动控制装置 2 模拟·基础演练 3 题型01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 3 题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 14 重难·创新演练 20 真题·实战演练 27 巩固·知识解构 知识点1 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.实验目的 探究变压器原线圈电压一定时，副线圈电压与线圈匝数的定量关系。 2.实验思路 保持原线圈输入的电压一定，先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈两端电压的影响。然后再保持副线圈的匝数不变，改变原线圈的匝数，研究原线圈的匝数对副线圈两端电压的影响。实验电路图如下： 3.实验器材 可拆变压器、低压交流电源、两只多用电表、导线若干、开关。 4.实验操作步骤 （1）按电路图连接电路，注意原线圈一侧接低压交流电源。 （2）保持原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，用多用电表测出原、副线圈两端的电压，将一系列数据记入设计的表格。 （3）保持副线圈的匝数不变，多次改变原线圈的匝数，用多用电表测出原、副线圈两端的电压，将一系列数据记入设计的表格。 （4）先将两个多用电表从电路中断开，然后断开交流电源的开关，拆除电路。 5.分析数据，得出结论 分析获得的数据可知，理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于两个线圈的匝数n1、n2之比。 6.误差分析 （1）由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。 （2）原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗（铜损），造成误差。 （3）铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。 7.注意事项 （1）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作。 （2）为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，且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合适的挡位进行测量。 知识点2 利用传感器制作简单的自动控制装置 1.实验目的 了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理，知道电磁继电器、三极管的基本功能。会利用传感器制作简单的自动控制装置。 2.实验思路 （1）当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被_________。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。实验电路图如下： （2）当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于_________，即发光二极管不工作，继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管_________，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。实验电路图如下： 3.实验器材 干簧管、继电器、发光二极管LED、_________、可变电阻、限流电阻、_________电阻、蜂鸣器H、黑纸、电源、导线若干、开关。 4.进行实验 实验1.门窗防盗报警装置 （1）连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。 （2）确定各元件可以正常工作后，按照实验电路图连接电路。 （3）接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。 实验2.光控开关 （1）按照实验电路图连接电路，检查无误后，接通电源。 （2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。 （3）遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。 （4）让光照加强，当光照增强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭。 5.注意事项 （1）安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装。 （2）光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接。 （3）如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察。 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·北京第四中学)北京四中物理学习小组在实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系。实验时同学们发现了以下两个问题，并展开了讨论。 (1)观察变压器的铁芯，发现它的结构和材料是_____。 A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的硅钢片叠成 (2)实验中将电源接在原线圈两个接线柱之间，调整原副线圈的匝数之比为2∶3，用电压表测得副线圈的两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压不可能为______。 A．1.9V B．2.1V C．2.4V 2．(2026·北京中学)某学校高二物理实验课上，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．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (2)为了减小能量传递过程中的损失，变压器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为“横梁”的铁芯硅钢片应按照下列哪种方法设计 。 A． B． C． D． 3．(2026·北京延庆区)某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 (1)下列说法正确的是（ ） A．变压器中的A、B两块铁芯都是由整块硅钢制成 B．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 C．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V D．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 (2)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”声来自副线圈中电流流动的声音 B．“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C．“嗡嗡”是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 (3)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（ ） 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 D．变压器铁芯漏磁 4．(2026·北京第一七一中学)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，以下器材必须要选用的是__________。 A．有闭合铁芯的原副线圈 B．无铁芯的原副线圈 C．直流电源 D．多用电表（低压交流电压挡） (2)补齐实验器材后，实验中保持原副线圈匝数不变，当原线圈接入电压增大，用多用电表测得副线圈两端电压__________。（选填“增大”“减小”或“不变”） (3)用匝数和匝的变压器，实验测量数据如右表：根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是__________。（填或） 1.80 2.80 4.90 4.00 6.01 9.98 (4)某同学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变化的图像如图甲所示，在时间内，该同学先断开开关，其后仅进行一项操作，再次闭合开关，得到之后的图像。该操作可能是__________。 A．增加了交流电源的频率 B．摆正并拧紧了松动的铁芯 C．减少了副线圈的匝数 D．增加了原线圈的匝数 (5)图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数比为，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻R，当__________时，变压器原线圈获得输入电压为。 5．(2026·北京第八十中学)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)一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。 A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“” C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝 D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝 E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合 (3)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，而不是采用一整块硅钢，如图所示。图中，硅钢片应平行于___________。 A．平面 B．平面 C．平面 D．平面 (4)理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻串联）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连接，原副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中，当________时，R获得的功率最大。 6．(2026·北京牛栏山第一中学)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)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________。 A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．叠成的绝缘铜片 D．叠成的绝缘硅钢片 (2)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 (3)实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的匝数之比________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 (4)引起变压器能量损失的原因是________。 A．线圈通有电流时会发热 B．所用学生电源的电压太低 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．交变电流产生的磁场不可能完全锁定在铁芯内 (5)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________。 7．(2026·北京第二十中学)某学校高二物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。 (1)下列说法正确的是（　　） A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (2)一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”挡位，测得副线圈的电压为3.2V。则下列分析正确的是（　　） A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C．原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800 D．副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 8．(2025·北京房山区)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”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“”匝。 (1)实验时，实验室有下列器材： A．可拆变压器 B．条形磁铁 C．多用电表 D．直流电源 E．交流电源 F．开关、导线若干 上述器材在本实验中不需要的有________（填器材字母代号）。 (2)若实验中，导线连接变压器原线圈“0”“2”接线柱，连接副线圈“0”“1”接线柱，当副线圈所接电表的示数为4．0V时，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_______ A．12.0V B．10.0V C．8V D．2.0V (3)若组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，原线圈接8.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_______ A．0.7V B．1.0V C．8.0V D．64.0V (4)某次实验时用匝数和的变压器，测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的原线圈的匝数是________（选填“”或“”）． (5)通过分析实验数据发现，每次实验变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，不正确的是________。 A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．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 C．原线圈输入电压发生变化 D．铁芯在交变磁场的作用下会发热 ⏳题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 9．(2026·北京海淀区)请阅读下述文字，完成下列小题。 某同学在研究性学习活动中自制了一个电子秤，其简化原理示意图如图所示。图中由电源、开关、体重示数计和滑动变阻器组成闭合回路，体重示数计由电流表改装而成。闭合开关S，被测物体质量越大，通过机械传动装置，使得滑动变阻器接入电路的阻值越大从而通过体重示数计的电流会随之变化。已知电源电动势为E，不计电源内阻和体重示数计的内阻。 （1）闭合开关S，若被测物体质量增大，则通过体重示数计的电流（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小 （2）闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，滑动变阻器消耗的电功率为（　　） A． B． C． D． 10．(2025·北京海淀区)光敏电阻的阻值随光照强弱的变化而变化。光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。如图1所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管LED模拟“路灯”，为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、VT为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。当三极管VT的b、e间电压达到一定临界值后，使得由电源正极经电阻、发光二极管、三极管VT到达电源负极的回路被导通，二极管发光。改变可变电阻，可控制电路根据环境的光照强弱点亮“路灯”。 (1)图2为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别对应光敏电阻受到的光照强度由弱到强。由图像可知，光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而______。（选填“增大”或“减小”） (2)在图1的电路中，若在天更暗时才点亮“路灯”，可将可调电阻的阻值调得更______些。（选填“大”或“小”） 11．北方地区冬季温度较低，小明想为自家蔬菜大棚设计一个低温报警装置，该报警装置可用于观测棚内温度（0~15℃），同时当温度低于10℃时装置会自动报警。所用温度传感器的电阻随温度的变化规律如图（a）所示，实验电路如图（b）所示。实验室提供的器材有： A．直流电源（电动势为8V，内阻不计）； B．电压表（量程为6V，内阻非常大）； C．温度传感器； D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）； E.定值电阻R（阻值为10Ω）； F.单刀双掷开关一个，导线若干； G.报警器（电阻非常大）。 (1)请根据图（b）所示的电路图，在图（c）中完成实物连线。 (2)按下列步骤进行调试： ①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向________（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为温度________℃； ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断________（填“变大”或“变小”），按照图（a）中数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“温度”； ③将开关向另一端闭合，温度计即可正常使用。 (3)电压表示数降低到________V，报警器报警。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，温度的测量结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．光照强度简称照度，反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（）。为了控制蔬菜大棚内的照度，农技人员对大棚设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于某阈值时，启动照明系统进行补光。 (1)为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图乙所示的多用电表进行测量。步骤如下： ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“S”或“T”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②用可调照度的灯照射光敏电阻。某次测量中，指针指示如图丙所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1 光敏电阻阻值与照度对应表 照度/ 65890 41570 30840 20760 16040 12070 10530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 (2)图甲电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时，照明系统开始工作。现大棚内拟种植叶菜类蔬菜，农技人员设置照度阈值，当照度降低到时开始补光，电阻箱的阻值应调为________。 (3)当大棚内种植果菜类蔬菜时，需提高照度阈值，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 13．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。 重难·创新演练 设题创新：结合实验探究(T1、T4);结合生活实际(T2)；结合社会科技发展（T3、T5） 1．▶新角度◀某学习小组利用图甲所示的装置验证变压器原、副线圈电压与匝数的关系。接线柱A、B间线圈的匝数为200匝，接线柱E、F间线圈的匝数为100匝。 (1)测量接线柱E、F间的电压时，应将多用电表的挡位选择开关拨至图乙中的______（选填“A”或“B”）位置； (2)当A、B间电压为10V时，E、F间的电压理论值为______V； (3)学习小组多次改变，测量并记录E、F间的电压；再绘制与的关系图像如图丙；为了对比，同时在图丙中绘制了的理论值与的关系图像，对应理论值与关系的直线是______（选填“a”或“b”）； (4)关于与理论值偏差较大的原因，小组成员猜测是由于穿过两线圈的磁通量不相等造成的；若猜测合理，根据图丙可以推断：穿过EF、AB间线圈的磁通量变化率之比约为______（保留两位有效数字）； (5)检查后发现铁芯松动导致磁场不能完全局限在铁芯内，经过改进，使漏出铁芯的磁场可以忽略不计，学习小组认为图丙中的两条图线将完全重合；你是否同意学习小组的观点？简要说明理由。 2．▶新情境◀洗衣机自动水位检测主要由气压传感器、进水控制阀，集气室等组成，其示意图如图1所示，、为导线上两个接线端。用如图2所示电路（部分连线未完成）进行研究与控制，图中电源（内阻不计），电流表内阻为，电压表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的P、O端连接，测量气压传感器的电阻，则未完成的连接中，M端应和______（填“b”或“c”）处相连，理由是______。 (2)闭合开关S，某次测量时，电压表的读数为2.0V，电流表读数为0.1A，则此时气压传感器的电阻为______Ω。（保留3位有效数字） (3)洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，导致气压传感器电阻变化，测得其电阻随气压变化情况如图3所示。当图2中控制电路的电压升高到6V时，进水控制阀关闭，停止进水。若想让洗衣桶内水位和集气室内水位的高度差为时停止进水，则电阻箱应该调为______Ω。（控制电路电阻视为无穷大，电流表内阻为0.5Ω，水的密度，大气压强，） 3．▶新考法◀某实验小组设计了一种压力报警装置。 所用实验器材如下： 压敏电阻：阻值约几十千欧 电源E：电动势3.0 V，内阻不计 电流表A：量程，内阻约为 电压表V：量程3 V，内阻约为 滑动变阻器：阻值范围 开关K，导线若干。 主要实验步骤如下： （1）测量不同压力F下压敏电阻的阻值，请在答题卡指定位置完成图甲实验电路图。_________ （2）以为纵轴，压力F为横轴建立直角坐标系，作曲线如图乙所示。 （3）压力报警装置电路如图丙所示。的滑片处于某位置，当上压力超过一定值时，导致报警器两端电压大于或等于2 V而启动，报警器应并联在_________两端（填“”或“”）。 （4）定义压力传感器的灵敏度。压力时，P点的切线如图乙中所示，此时_________（保留2位有效数字）。由曲线可知，则该型号传感器更适合检测_________（选填“大于”或“小于”）P点时的压力。 4．▶新考法◀(2026·北京丰台区)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)关于实验操作，下列说法正确的是__________ A．“验证动量守恒定律”实验中，调节装置使斜槽末端水平，让质量大的小球与质量小的小球发生碰撞 B．“探究气体等温变化的规律”实验中，用手握住注射器以保持气体温度稳定 C．“测量玻璃的折射率”实验中，用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出两条直线表示两个界面 D．“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应将纯油酸直接滴在水面上 (2)“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，第一条亮纹到第六条亮纹间距为x，则光的波长λ=__________（用x、d、L表示） (3)某同学用实验室可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。将学生电源的交流输出接到原线圈接线柱“0”、“8”上，用交流电压表测量副线圈接线柱“0”、“4”两端的电压。输入电压U1=8.0 V时，测得副线圈电压U2=3.8 V， ①理想情况下，副线圈的输出电压应为__________V； ②变压器是电能输送的重要元件，请阐述在变压器中能量是如何转化的__________。 5．▶新情境◀（2026·北京大兴区第一中学）雅鲁藏布江下游水电工程开工仪式于2025年7月19日上午在西藏自治区林芝市举行。工程主要采取截弯取直，隧洞引水的方式，建设五座梯级电站，总投资约1.2万亿元。该工程的电力外送离不开变压器，某兴趣小组在实验室发现图甲所示的变压器，与物理课上展示的外形不同，小组成员拆开变压器研究其内部结构画出了图乙所示理想模型图和图丙所示电路图。 (1)兴趣小组为探究该变压器原副线圈电压与匝数的关系，设计出了图丁所示实验电路，电路中原线圈接入的电源应该选择接法____（选填“A”或“B”）。 A． B． (2)兴趣小组分别在实验电路图1、2之间，3、4之间，5、6之间接入交流电压表测得原副线圈电压分别为，为了多测一组不同匝数的副线圈电压，兴趣小组还需要连接______（选填“34”“45”或“56”），并在_____（选填“35”“36”或“46”）之间接入交流电压表测量电压记作。 (3)兴趣小组部分实验数据记录如下： 12间电压 34间电压 56间电压 _____间电压 4.31 1.04 4.14 2.14 2.01 3.21 1.34 6.36 1.55 4.10 3.16 2.01 4.75 1.34 在实际实验中兴趣小组测出34间电压为2.00V，则12间和56间电压可能为____________。 A．， B．， C．， (4)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科 “化繁为简” 之美，如图所示，心电图仪中有兴趣小组研究的变压器装置，左侧虚线框部分可等效为内阻为的电源，右侧虚线框部分可等效为一个电阻，等效电阻_____（用表示）。 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 1．（2026·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． 2．（2025·江苏·高考）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时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得输出电压．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 $ 第62讲 实验15：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 实验16：利用传感器制作简单的自动控制装置（专项训练） 目 录 巩固·知识解构 1 知识点1 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1 知识点2 利用传感器制作简单的自动控制装置 2 模拟·基础演练 3 题型01 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 3 题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 14 重难·创新演练 20 真题·实战演练 27 巩固·知识解构 知识点1 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1.实验目的 探究变压器原线圈电压一定时，副线圈电压与线圈匝数的定量关系。 2.实验思路 保持原线圈输入的电压一定，先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈两端电压的影响。然后再保持副线圈的匝数不变，改变原线圈的匝数，研究原线圈的匝数对副线圈两端电压的影响。实验电路图如下： 3.实验器材 可拆变压器、低压交流电源、两只多用电表、导线若干、开关。 4.实验操作步骤 （1）按电路图连接电路，注意原线圈一侧接低压交流电源。 （2）保持原线圈的匝数不变，多次改变副线圈的匝数，用多用电表测出原、副线圈两端的电压，将一系列数据记入设计的表格。 （3）保持副线圈的匝数不变，多次改变原线圈的匝数，用多用电表测出原、副线圈两端的电压，将一系列数据记入设计的表格。 （4）先将两个多用电表从电路中断开，然后断开交流电源的开关，拆除电路。 5.分析数据，得出结论 分析获得的数据可知，理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于两个线圈的匝数n1、n2之比。 6.误差分析 （1）由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。 （2）原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗（铜损），造成误差。 （3）铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。 7.注意事项 （1）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作。 （2）为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，且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合适的挡位进行测量。 知识点2 利用传感器制作简单的自动控制装置 1.实验目的 了解门窗防盗装置、光控电路的实验电路图及工作原理，知道电磁继电器、三极管的基本功能。会利用传感器制作简单的自动控制装置。 2.实验思路 （1）当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。实验电路图如下： （2）当环境光比较强时，光敏电阻RG的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作，继电器处于常开状态，小灯泡L不亮。当环境光比较弱时，光敏电阻RG的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。实验电路图如下： 3.实验器材 干簧管、继电器、发光二极管LED、三极管、可变电阻、限流电阻、光敏电阻、蜂鸣器H、黑纸、电源、导线若干、开关。 4.进行实验 实验1.门窗防盗报警装置 （1）连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。 （2）确定各元件可以正常工作后，按照实验电路图连接电路。 （3）接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。 实验2.光控开关 （1）按照实验电路图连接电路，检查无误后，接通电源。 （2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。 （3）遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。 （4）让光照加强，当光照增强到某种程度时，发光二极管LED或小灯泡L熄灭。 5.注意事项 （1）安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装。 （2）光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接。 （3）如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察。 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·北京第四中学)北京四中物理学习小组在实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系。实验时同学们发现了以下两个问题，并展开了讨论。 (1)观察变压器的铁芯，发现它的结构和材料是_____。 A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的硅钢片叠成 (2)实验中将电源接在原线圈两个接线柱之间，调整原副线圈的匝数之比为2∶3，用电压表测得副线圈的两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压不可能为______。 A．1.9V B．2.1V C．2.4V 【答案】(1)C (2)A 【解析】（1）为减小涡流的产生，减小变压器能量损失，变压器的铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选C。 （2）若为理想变压器，则原线圈电压为 考虑到变压器不是理想变压器，由“铜损”和“铁损”，可知原线圈电压应大于2V，不可能为1.9V。故选A。 2．(2026·北京中学)某学校高二物理实验课上，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．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (2)为了减小能量传递过程中的损失，变压器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为“横梁”的铁芯硅钢片应按照下列哪种方法设计 。 A． B． C． D． 【答案】(1)BD (2)D 【解析】（1）[1] A．原、副线圈中的交变电流由同一变化的磁通联系，变压器只改变电压和电流的大小，不改变频率，故A错误； B．探究电压比与匝数比的关系时，应在保持其他条件不变的情况下改变线圈匝数，采用控制变量法，故B正确； C．变压器利用交变磁场工作，实验应使用不超过的低压交流电源，直流不能正常变压，故C错误； D．降压变压器的副线圈电流较大，为减小电阻和发热，副线圈导线应比原线圈导线粗，故D正确。 故选BD。 （2）[2] A．横梁中的硅钢片被分成沿横梁长度方向相邻的短片，片面与磁通方向不平行，且增加磁路间隙，故A错误； B．硅钢片水平叠放时，层间绝缘面横穿横梁与竖直铁芯的接触磁路，阻碍磁通通过，故B错误； C．硅钢片交错倾斜，不能与整个闭合磁路保持平行，故C错误； D．硅钢片片面与铁芯磁路所在平面平行，既保证磁路连续，又能把涡流限制在各薄片内，从而减小涡流损耗，故D正确。故选D。 3．(2026·北京延庆区)某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 (1)下列说法正确的是（ ） A．变压器中的A、B两块铁芯都是由整块硅钢制成 B．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 C．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V D．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 (2)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”声来自副线圈中电流流动的声音 B．“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C．“嗡嗡”是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 (3)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（ ） 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 D．变压器铁芯漏磁 【答案】(1)CD (2)BC (3)ABD 【解析】（1）A．为减小涡流损耗，变压器铁芯由多片绝缘硅钢片叠制而成，不是整块硅钢，故A错误； B．变压器依靠电磁感应、通过磁场传递能量，铁芯作用是导磁，不是导电输送电能，故B错误； C．为保证人身安全，本实验原线圈只能使用不超过12V的低压交流电源，C正确； D．本实验采用控制变量法，保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数来研究输出电压的变化，符合实验要求，D正确；故选CD。 （2）A．电流流动不会产生宏观可闻的声音，故A错误； B．可拆式变压器的铁芯会产生较大的涡流，涡流在磁场中受安培力作用会引发振动发声，故B正确； C．交变电流产生周期性变化的磁场，铁芯被磁化后，会受到周期性的吸斥作用力，引发振动产生声音，故C正确； D．去掉铁芯后漏磁非常严重，副线圈感应电压远偏离理论值，无法得到正确的电压匝数关系，不能完成实验，故D错误；故选BC。 （3）A．原副线圈存在电阻，电流发热（铜损）会产生电压降，导致副线圈电压偏低，产生偏差，故A正确； B．铁芯在交变磁场中因涡流、磁滞损耗发热，存在能量损失，会造成偏差，故B正确； C．即使原线圈输入电压变化，只要对应测量原副线圈电压，电压比仍满足匝数比关系，不会造成比例偏差，故C错误； D．铁芯存在漏磁，穿过副线圈的磁通量变化小于原线圈，副线圈感应电动势偏小，会造成偏差，故D正确；故选ABD。 4．(2026·北京第一七一中学)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，以下器材必须要选用的是__________。 A．有闭合铁芯的原副线圈 B．无铁芯的原副线圈 C．直流电源 D．多用电表（低压交流电压挡） (2)补齐实验器材后，实验中保持原副线圈匝数不变，当原线圈接入电压增大，用多用电表测得副线圈两端电压__________。（选填“增大”“减小”或“不变”） (3)用匝数和匝的变压器，实验测量数据如右表：根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是__________。（填或） 1.80 2.80 4.90 4.00 6.01 9.98 (4)某同学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变化的图像如图甲所示，在时间内，该同学先断开开关，其后仅进行一项操作，再次闭合开关，得到之后的图像。该操作可能是__________。 A．增加了交流电源的频率 B．摆正并拧紧了松动的铁芯 C．减少了副线圈的匝数 D．增加了原线圈的匝数 (5)图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数比为，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻R，当__________时，变压器原线圈获得输入电压为。 【答案】(1)AD (2)增大 (3) (4)B (5) 【解析】（1）AB．变压器是利用互感现象工作的，有闭合铁芯时，能大大增强原、副线圈之间的磁耦合，使实验效果更明显。如果使用无铁芯的原副线圈，磁场会有很大的漏磁导致实验误差较大，所以必须选用有闭合铁芯的原副线圈，故A正确，B错误； C．变压器只能对交流电压进行变压，直流电源不能产生变化的磁场，无法在副线圈中产生感应电动势，所以不能用直流电源，故C错误； D．本实验要测量原、副线圈两端的交流电压，多用电表低压交流电压挡可以用来测量交流电压，所以需要选用，故D正确。 故选AD。 （2）根据，得 原副线圈匝数、不变，当原线圈接入电压增大，则副线圈两端电压增大。 （3）由题中数据可知，， 因实际变压器有漏磁、发热现象，所以，原、副线圈两端电压之比大于匝数之比，可知直接与电源相连的线圈是。 （4）由题图可知，时刻之后图像与时刻之前的图像相比，电压的峰值增大，周期相同。 A．因变压器并不改变交流电的频率，所以，若增加交流电的频率会使时刻之后图像频率增加，周期变短，故A错误； B．摆正并拧紧了松动的铁芯，可以减少漏磁，穿过副线圈的磁通量变化率增大，根据，可知副线圈产生的感应电动势增大，即时刻之后图像峰值增大，故B正确； CD．由，可得 若减小，则会减小；若增大，会减小，故CD错误。 故选B。 （5）由，可得 若，则副线圈两端电压 原线圈中的电流 根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有 解得 5．(2026·北京第八十中学)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)一位同学实验时，观察两个线圈的导线，发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端，所接电源为“”挡位，测得副线圈的电压为。则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。 A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“” C．原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝 D．副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝 E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合 (3)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，而不是采用一整块硅钢，如图所示。图中，硅钢片应平行于___________。 A．平面 B．平面 C．平面 D．平面 (4)理想变压器是一种理想化模型。如图所示，心电图仪（将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻串联）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连接，原副线圈的匝数分别为、。在交流电源的电压有效值不变的情况下，将可变电阻R的阻值调大的过程中，当________时，R获得的功率最大。 【答案】(1)CDF (2)B (3)D (4) 【解析】（1）A．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； B．变压器只能改变交流电的电压，原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，应用多用电表的“交流电压挡”测量，故B错误； C．研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，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； D．为了保护电表，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，故D正确。 EF．变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，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，传输电能，故E错误，F正确。故选CDF。 （2）A．原副线圈的粗细不影响变压器的电压比与匝数比的关系，故A错误； B．根据理想变压器的匝数比与电压的关系有，若学生电源实际输出电压大于标注的“8V”，则副线圈的输出电压大于4V，故B正确； C．若原线圈实际匝数与标注“800”不符，应大于800匝，根据匝数比关系可知，副线圈的电压小于4.0V，故C错误； D．若副线圈实际匝数与标注“400”不符，应小于400匝，根据匝数比关系可知，副线圈的电压小于4.0V，故D错误； E．变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上，导致铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，故E错误。故选B。 （3）磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向垂直于图示变压器铁芯的正面，即与图示abcd面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应平行于平面aehd。故选D。 （4）把变压器和R等效为一个电阻，当作电源内阻，当内外电阻相等，即时，输出功率最大，根据 得 代入 可得 6．(2026·北京牛栏山第一中学)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)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________。 A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．叠成的绝缘铜片 D．叠成的绝缘硅钢片 (2)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 (3)实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的匝数之比________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 (4)引起变压器能量损失的原因是________。 A．线圈通有电流时会发热 B．所用学生电源的电压太低 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．交变电流产生的磁场不可能完全锁定在铁芯内 (5)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)D (2)A (3)大于 (4)ACD (5)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 【解析】（1）为防止出现涡流，产生能量损耗，变压器铁芯采用叠成的绝缘硅钢片制成。故选D。 （2）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，改变另一个线圈匝数研究关系，采用的是控制变量法。故选A。 （3）理想变压器满足 实际变压器存在能量损耗，副线圈电压U2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。 （4）A．线圈有电阻，电流通过时会有发热损耗，故A正确； B．电源电压不是能量损失的原因，故B错误； C．铁芯在交变磁场中产生涡流，会有发热损耗，故C正确； D．交变磁场的磁感线不会完全封闭在铁芯内，漏磁带来能量损耗，故D正确。故选ACD。 （5）[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。 7．(2026·北京第二十中学)某学校高二物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。 (1)下列说法正确的是（　　） A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 (2)一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”挡位，测得副线圈的电压为3.2V。则下列分析正确的是（　　） A．原线圈导线比副线圈导线粗 B．学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C．原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800 D．副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 【答案】(1)BD (2)B 【解析】（1）A．副线圈电压频率与原线圈相同，因为变压器工作时只是改变电压，不改变频率，故A错误； B．实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变一个来探究匝数比与原副线圈电压之比的关系，运用的科学方法是控制变量法，故B正确； C．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V，而用直流电压变压器不能工作，故C错误； D．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知可知，匝数少的电流大，则导线应该粗；绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，故D正确。故选BD。 （2）A．原线圈为800匝，副线圈为400匝，副线圈匝数少，则电流大，则副线圈导线比原线圈导线粗，故A错误； B．由于原、副线圈匝数比为2：1，副线圈电压为3.2V，根据变压器原理可知，原线圈电压应为6.4V，在考虑到变压器不是理想变压器，有漏磁，则学生电源实际输出电压大于标注的“6V”，故B正确； C．根据U1：U2=n1：n2可知，原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应小于800匝，故C错误； D．根据U1：U2=n1：n2可知，副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应大于400匝，故D错误。故选B。 8．(2025·北京房山区)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”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“”匝。 (1)实验时，实验室有下列器材： A．可拆变压器 B．条形磁铁 C．多用电表 D．直流电源 E．交流电源 F．开关、导线若干 上述器材在本实验中不需要的有________（填器材字母代号）。 (2)若实验中，导线连接变压器原线圈“0”“2”接线柱，连接副线圈“0”“1”接线柱，当副线圈所接电表的示数为4．0V时，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_______ A．12.0V B．10.0V C．8V D．2.0V (3)若组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，原线圈接8.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_______ A．0.7V B．1.0V C．8.0V D．64.0V (4)某次实验时用匝数和的变压器，测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的原线圈的匝数是________（选填“”或“”）． (5)通过分析实验数据发现，每次实验变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，不正确的是________。 A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．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 C．原线圈输入电压发生变化 D．铁芯在交变磁场的作用下会发热 【答案】(1)BD (2)C (3)A (4) (5)C 【解析】（1）变压器的原理是互感，原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，不需要外界磁场，故实验中不需要条形磁铁；实验中不需要直流电源，需要低压交流电源。 故选BD。 （2）根据理想变压器的变压规律可知 则原线圈的电压为V；故选C。 （3）根据理想变压器的变压规律 可以算出副线圈的电压为V 但铁芯未闭合，存在漏磁现象，则交流电压表的实际读数应小于1V。 故选A。 （4）结合表中数据，可知总是小于的一半可知 本次实验所用变压器存在能量损失，、分别为变压器原、副线圈的电压，副线圈的匝数是，连接电源的原线圈的匝数是。 （5）A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确，不符合题意； B．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，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故B正确，不符合题意； C．原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误，符合题意； D．铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故D正确，不符合题意。本题选择错误选项，故选C。 ⏳题型02 利用传感器制作简单的自动控制装置 9．(2026·北京海淀区)请阅读下述文字，完成下列小题。 某同学在研究性学习活动中自制了一个电子秤，其简化原理示意图如图所示。图中由电源、开关、体重示数计和滑动变阻器组成闭合回路，体重示数计由电流表改装而成。闭合开关S，被测物体质量越大，通过机械传动装置，使得滑动变阻器接入电路的阻值越大从而通过体重示数计的电流会随之变化。已知电源电动势为E，不计电源内阻和体重示数计的内阻。 （1）闭合开关S，若被测物体质量增大，则通过体重示数计的电流（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．先增大后减小 （2）闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为时，滑动变阻器消耗的电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】（1）B （2）A 【解析】（1）闭合开关S，若被测物体质量增大，可知滑动变阻器接入电路的阻值R越大，根据 可知通过体重示数计的电流减小。故选B。 （2）当滑动变阻器接入电路的阻值为R0时，不计电源内阻和体重示数计的内阻。则滑动变阻器两端电压等于电源电动势，滑动变阻器消耗的电功率为。故选A。 10．(2025·北京海淀区)光敏电阻的阻值随光照强弱的变化而变化。光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。如图1所示是一种光控开关电路。图中用发光二极管LED模拟“路灯”，为光敏电阻、为发光二极管的限流电阻、VT为三极管。可调电阻与光敏电阻组成串联分压电路。当三极管VT的b、e间电压达到一定临界值后，使得由电源正极经电阻、发光二极管、三极管VT到达电源负极的回路被导通，二极管发光。改变可变电阻，可控制电路根据环境的光照强弱点亮“路灯”。 (1)图2为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性曲线，图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别对应光敏电阻受到的光照强度由弱到强。由图像可知，光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而______。（选填“增大”或“减小”） (2)在图1的电路中，若在天更暗时才点亮“路灯”，可将可调电阻的阻值调得更______些。（选填“大”或“小”） 【答案】(1)减小 (2)大 【解析】（1）图像的斜率表示电阻的倒数，由图2可知图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的斜率逐渐变大，所以光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而减小。 （2）光敏电阻接入电路中的阻值随其表面受到的光照强度的增强而减小，在天更暗时光敏电阻的阻值较大，三极管VT的b、e间电压表示光敏电阻两端的电压，光敏电阻的电阻增大到一定程度时三极管才导通，二极管发光；若在天更暗时才点亮“路灯”，则需要可调电阻的阻值调得更大些。 11．北方地区冬季温度较低，小明想为自家蔬菜大棚设计一个低温报警装置，该报警装置可用于观测棚内温度（0~15℃），同时当温度低于10℃时装置会自动报警。所用温度传感器的电阻随温度的变化规律如图（a）所示，实验电路如图（b）所示。实验室提供的器材有： A．直流电源（电动势为8V，内阻不计）； B．电压表（量程为6V，内阻非常大）； C．温度传感器； D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）； E.定值电阻R（阻值为10Ω）； F.单刀双掷开关一个，导线若干； G.报警器（电阻非常大）。 (1)请根据图（b）所示的电路图，在图（c）中完成实物连线。 (2)按下列步骤进行调试： ①电路接通前，先将电阻箱调为，然后开关向________（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为温度________℃； ②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断________（填“变大”或“变小”），按照图（a）中数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“温度”； ③将开关向另一端闭合，温度计即可正常使用。 (3)电压表示数降低到________V，报警器报警。 (4)使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，温度的测量结果________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) (2)b 5 变大 (3)3.2 (4)偏小 【解析】（1）实物连接如图所示 （2）[1]本实验采用替代法，用电阻箱的阻值替代传感器的电阻，故先将电阻箱调到，结合电路，开关应向b端闭合； [2]由图（a）可知，时，温度为； [3]逐步减小电阻箱的阻值，定值电阻上的分压变大，电压表的示数不断变大。 （3）当温度低于10℃时装置会自动报警，由图（a）可知，时， 此时电压表示数为 代入数据得 （4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，电路中的电流将变小，电压表的示数将偏小，故温度的测量结果将偏小。 12．光照强度简称照度，反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（）。为了控制蔬菜大棚内的照度，农技人员对大棚设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于某阈值时，启动照明系统进行补光。 (1)为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图乙所示的多用电表进行测量。步骤如下： ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“S”或“T”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②用可调照度的灯照射光敏电阻。某次测量中，指针指示如图丙所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1 光敏电阻阻值与照度对应表 照度/ 65890 41570 30840 20760 16040 12070 10530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 (2)图甲电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时，照明系统开始工作。现大棚内拟种植叶菜类蔬菜，农技人员设置照度阈值，当照度降低到时开始补光，电阻箱的阻值应调为________。 (3)当大棚内种植果菜类蔬菜时，需提高照度阈值，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】(1)T /800.0/800 (2)1700 (3)减小 【解析】（1）[1]选择倍率后，需要将红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的欧姆调零旋钮T进行欧姆调零； [2]多用电表的读数为 （2）由表1可知，当照度时， 电流 根据欧姆定律，电阻箱接入的阻值 （3）由表1可知，光敏电阻阻值随照度的增大而减小。提高照度，光敏电阻减小，在电路中分得的电压减小，为了分得和没有提高照度阈值前相同的电压，需要提高其阻值在总电阻中的占比，因此需要减小电阻箱的阻值。 13．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 【解析】（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。 重难·创新演练 设题创新：结合实验探究(T1、T4);结合生活实际(T2)；结合社会科技发展（T3、T5） 1．▶新角度◀某学习小组利用图甲所示的装置验证变压器原、副线圈电压与匝数的关系。接线柱A、B间线圈的匝数为200匝，接线柱E、F间线圈的匝数为100匝。 (1)测量接线柱E、F间的电压时，应将多用电表的挡位选择开关拨至图乙中的______（选填“A”或“B”）位置； (2)当A、B间电压为10V时，E、F间的电压理论值为______V； (3)学习小组多次改变，测量并记录E、F间的电压；再绘制与的关系图像如图丙；为了对比，同时在图丙中绘制了的理论值与的关系图像，对应理论值与关系的直线是______（选填“a”或“b”）； (4)关于与理论值偏差较大的原因，小组成员猜测是由于穿过两线圈的磁通量不相等造成的；若猜测合理，根据图丙可以推断：穿过EF、AB间线圈的磁通量变化率之比约为______（保留两位有效数字）； (5)检查后发现铁芯松动导致磁场不能完全局限在铁芯内，经过改进，使漏出铁芯的磁场可以忽略不计，学习小组认为图丙中的两条图线将完全重合；你是否同意学习小组的观点？简要说明理由。 【答案】(1)B (2)5 (3)a (4)0.73~0.78 (5)不同意，变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；这些原因都使得变压器工作时原、副线圈上的电压之比不能严格等于它们的匝数之比 【解析】（1）变压器输出的是交流电，测量交流电压时，多用电表应选择交流电压挡，故应将多用电表的挡位选择开关拨至图乙中的B位置。 （2）根据理想变压器电压与匝数的关系有 解得 （3）实际测量中，由于漏磁等损耗，变压器实际输出电压小于理论值，故理论值与关系的直线是a。 （4）根据法拉第电磁感应定律 对AB线圈有 对EF线圈有 由图丙中直线b，可求得直线的斜率为 联立方程解得 （5）不同意，变压器线圈通过电流时会发热；铁芯在交变磁场的作用下也会发热；这些原因都使得变压器工作时原、副线圈上的电压之比不能严格等于它们的匝数之比。 2．▶新情境◀洗衣机自动水位检测主要由气压传感器、进水控制阀，集气室等组成，其示意图如图1所示，、为导线上两个接线端。用如图2所示电路（部分连线未完成）进行研究与控制，图中电源（内阻不计），电流表内阻为，电压表内阻约为。 (1)将图1中的A、B端分别与图2中的P、O端连接，测量气压传感器的电阻，则未完成的连接中，M端应和______（填“b”或“c”）处相连，理由是______。 (2)闭合开关S，某次测量时，电压表的读数为2.0V，电流表读数为0.1A，则此时气压传感器的电阻为______Ω。（保留3位有效数字） (3)洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，导致气压传感器电阻变化，测得其电阻随气压变化情况如图3所示。当图2中控制电路的电压升高到6V时，进水控制阀关闭，停止进水。若想让洗衣桶内水位和集气室内水位的高度差为时停止进水，则电阻箱应该调为______Ω。（控制电路电阻视为无穷大，电流表内阻为0.5Ω，水的密度，大气压强，） 【答案】(1)c 电流表内阻已知，采用内接法可消除系统误差 (2)19.5 (3)8.25 【解析】（1）[1][2]伏安法测电阻时，本题中电流表内阻已知为确定值，若采用电流表内接法（端接），电压表测量电流表和气压传感器的总电压，可通过计算减去电流表内阻得到准确的传感器电阻，消除电流表分压带来的系统误差，误差更小，因此选接。 （2）[3]M端接时，电压表读数是气压传感器和电流表的总电压，由欧姆定律得 代入、、 解得 （3）[4]由图1可知，集气室的气压 从图3可得，当时，气压传感器的电阻 电路中、电流表内阻与电阻箱串联，控制电路并联在两端，当两端电压时关闭进水，此时和的总电压为 由串联电路电流相等规律有 代入数据解得 3．▶新考法◀某实验小组设计了一种压力报警装置。 所用实验器材如下： 压敏电阻：阻值约几十千欧 电源E：电动势3.0 V，内阻不计 电流表A：量程，内阻约为 电压表V：量程3 V，内阻约为 滑动变阻器：阻值范围 开关K，导线若干。 主要实验步骤如下： （1）测量不同压力F下压敏电阻的阻值，请在答题卡指定位置完成图甲实验电路图。_________ （2）以为纵轴，压力F为横轴建立直角坐标系，作曲线如图乙所示。 （3）压力报警装置电路如图丙所示。的滑片处于某位置，当上压力超过一定值时，导致报警器两端电压大于或等于2 V而启动，报警器应并联在_________两端（填“”或“”）。 （4）定义压力传感器的灵敏度。压力时，P点的切线如图乙中所示，此时_________（保留2位有效数字）。由曲线可知，则该型号传感器更适合检测_________（选填“大于”或“小于”）P点时的压力。 【答案】 6.5 小于 【解析】[1]压敏电阻的阻值约为几十千欧，而电压表内阻与其阻值相近，若采用电流表外接法，电压表分流造成的误差较大；电流表内阻远小于压敏电阻的阻值，故采用电流表内接法。将电流表与压敏电阻串联，电压表并联在该串联支路两端，滑动变阻器采用分压接法，电路见解析图。 [2]报警电路中与串联。由闭合电路欧姆定律，电路电流为 滑片位置固定后，不变。由图乙知，压力增大时减小，因此电路电流增大。根据欧姆定律，两端电压为 故压力增大时两端电压增大，报警器应并联在两端。 [3]由题给灵敏度定义，图乙中点切线在纵轴、横轴上的截距读数分别约为和，则 保留2位有效数字，空内填写6.5 [4]由图乙可知，在点左侧曲线更陡，压力较小时相同压力变化引起的压敏电阻阻值变化更大，即传感器灵敏度更高，因此该型号传感器更适合检测小于点的压力。 4．▶新考法◀(2026·北京丰台区)物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。 (1)关于实验操作，下列说法正确的是__________ A．“验证动量守恒定律”实验中，调节装置使斜槽末端水平，让质量大的小球与质量小的小球发生碰撞 B．“探究气体等温变化的规律”实验中，用手握住注射器以保持气体温度稳定 C．“测量玻璃的折射率”实验中，用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出两条直线表示两个界面 D．“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应将纯油酸直接滴在水面上 (2)“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝间距为d，双缝到光屏的距离为L，第一条亮纹到第六条亮纹间距为x，则光的波长λ=__________（用x、d、L表示） (3)某同学用实验室可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。将学生电源的交流输出接到原线圈接线柱“0”、“8”上，用交流电压表测量副线圈接线柱“0”、“4”两端的电压。输入电压U1=8.0 V时，测得副线圈电压U2=3.8 V， ①理想情况下，副线圈的输出电压应为__________V； ②变压器是电能输送的重要元件，请阐述在变压器中能量是如何转化的__________。 【答案】(1)A (2) (3)4.0 电能先通过原线圈转化为铁芯的磁场能，再通过副线圈转化为电能 【解析】（1）A．验证动量守恒实验中，斜槽末端水平保证小球做平抛运动，入射小球质量大于被碰小球可防止入射球反弹，故A正确； B．探究气体等温变化实验中，手的温度与气体温度不同，用手握住注射器会改变气体温度，无法满足等温条件，故B错误； C．测量玻璃折射率时，直接沿玻璃砖画界面易使玻璃砖移位，正确操作是先画一个界面，放好玻璃砖后标记端点再连线得到另一界面，故C错误； D．油膜法估测分子大小实验中，纯油酸无法形成单分子油膜，需要用稀释后的油酸酒精溶液，故D错误。故选A。 （2）第一条亮纹到第六条亮纹间有个相邻亮纹间隔，因此相邻亮纹间距 根据 解得 （3）[1]可拆变压器接线柱标注为匝数，原线圈匝数，副线圈匝数 根据理想变压器电压比 解得 [2]电能先通过原线圈转化为铁芯的磁场能，再通过副线圈转化为电能。 5．▶新情境◀（2026·北京大兴区第一中学）雅鲁藏布江下游水电工程开工仪式于2025年7月19日上午在西藏自治区林芝市举行。工程主要采取截弯取直，隧洞引水的方式，建设五座梯级电站，总投资约1.2万亿元。该工程的电力外送离不开变压器，某兴趣小组在实验室发现图甲所示的变压器，与物理课上展示的外形不同，小组成员拆开变压器研究其内部结构画出了图乙所示理想模型图和图丙所示电路图。 (1)兴趣小组为探究该变压器原副线圈电压与匝数的关系，设计出了图丁所示实验电路，电路中原线圈接入的电源应该选择接法____（选填“A”或“B”）。 A． B． (2)兴趣小组分别在实验电路图1、2之间，3、4之间，5、6之间接入交流电压表测得原副线圈电压分别为，为了多测一组不同匝数的副线圈电压，兴趣小组还需要连接______（选填“34”“45”或“56”），并在_____（选填“35”“36”或“46”）之间接入交流电压表测量电压记作。 (3)兴趣小组部分实验数据记录如下： 12间电压 34间电压 56间电压 _____间电压 4.31 1.04 4.14 2.14 2.01 3.21 1.34 6.36 1.55 4.10 3.16 2.01 4.75 1.34 在实际实验中兴趣小组测出34间电压为2.00V，则12间和56间电压可能为____________。 A．， B．， C．， (4)等效法、理想模型法是重要的物理学方法，合理采用物理学方法会让问题变得简单，这体现了物理学科 “化繁为简” 之美，如图所示，心电图仪中有兴趣小组研究的变压器装置，左侧虚线框部分可等效为内阻为的电源，右侧虚线框部分可等效为一个电阻，等效电阻_____（用表示）。 【答案】(1)B (2)45 36 (3)C (4) 【解析】（1）变压器的工作原理是互感现象，需要原线圈输入变化的电流（即交流电源）才能在副线圈产生感应电压，题图B接的是交流输出端。故选B。 （2）[1][2] 已测得匝数为（34间）、（56间）的副线圈电压，要得到一组新的不同匝数数据，可将两个副线圈顺向串联，即连接使两个线圈串联，总匝数为，再在间接入电压表测量总电压。 （3）根据给出的实验数据，实际测量的平均比值为， 当时，可得， 实际实验存在误差，不是理想整数比，只有选项C符合该结果。故选C。 （4）设原线圈电压为，原线圈总功率等于两个副线圈功率之和，即 其中， 解得等效电阻 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 1．（2026·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． 【答案】(1)34/34.0 (2)AD (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）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。 2．（2025·江苏·高考）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时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得输出电压．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】根据可拆式变压器电压比与匝数比关系有，即 解得 故原线圈接线柱选取的是“0”和“2”。故选A。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $