备考2025届高考物理一轮复习讲义第十三章交变电流电磁振荡与电磁波传感器实验十五探究变压器原副线圈电压与匝数的关系

试验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系核心考点五年考情命题分析预料教材原型试验2024：广东T12；2024：全国ⅢT23用传感器制作简洁的自动限制装置是近年高考命题的热点之一，且传感器类型灵敏多变，不断创新.预料2025年高考中会结合各种传感器元件特点，综合考查利用传感器制作简洁的自动限制装置.试验装置创新2024：北京T13；2024：全国ⅡT23试验方法创新2024：湖南T12；2024：山东T141.试验目的探究变压器原线圈电压确定时，副线圈电压与原、副线圈匝数的定量关系.2.试验原理（1）试验电路图（如图所示）：（2）试验方法接受[1]限制变量法.①n1、U1确定，探讨n2和U2的关系.②n2、U1确定，探讨n1和U2的关系.3.试验器材学生电源（低压沟通电源，小于12V）1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干.4.试验步骤（1）保持变压器原线圈的匝数n1和电压U1不变，变更副线圈的匝数n2，探讨n2对副线圈电压U2的影响.①估计被测电压的大致范围，选择多用电表沟通电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择沟通电压挡的[2]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.②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用沟通电压挡测量输入、输出电压.（2）保持变压器副线圈的匝数n2和原线圈的电压U1不变，变更原线圈的匝数n1，探讨n1对副线圈电压U2的影响.重复（1）中步骤.5.数据分析由数据分析变压器原、副线圈电压U1、U2之比与原、副线圈的[3]匝数n1、n2之比的关系.6.留意事项（1）要事先推想副线圈电压的可能值.（2）在变更学生电源电压、线圈匝数前均要先[4]断开电源开关，再进行操作.（3）为了人身平安，学生电源的电压不能超过12V，通电时不能用手接触袒露的导线和接线柱.（4）为了多用电表的平安，运用沟通电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量.7.误差分析（1）由于磁漏，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，造成涡流产生误差.研透高考明确方向命题点1教材基础试验1.某同学在试验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的试验.（1）下列试验器材必须要用的有BCG（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BC（选填字母代号）.A.为确保试验平安，试验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B.要探讨副线圈匝数对副线圈电压的影响，应当保持原线圈电压、匝数不变，变更副线圈的匝数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.变压器起先正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈解析（1）试验中，必须要有学生电源供应沟通电，B须要；学生电源本身可以调整电压，无需滑动变阻器，须要用多用电表测量电压，C须要；本试验不须要条形磁铁，用可拆变压器来进行试验，G须要；综上所述，须要的试验器材为B、C、G.（2）为确保试验平安，应当降低输出电压，试验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；要探讨副线圈匝数对副线圈电压的影响，应当保持原线圈电压、匝数不变，变更副线圈的匝数，进而测得副线圈电压，找出相应关系，故B正确；为了疼惜多用电表，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.命题点2创新设计试验2.有一个教学用的可拆变压器，其铁芯粗细一样，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24Ω，由此可推断A（选填“A”或“B”）线圈的匝数较多.（2）假如把该变压器看作志向变压器，现要测量A线圈的匝数，供应的器材有：一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压沟通电源，请完成以下试验步骤：①用绝缘导线在B线圈上绕制n匝线圈；②将A线圈与低压沟通电源相连接；③用多用电表的“沟通电压”挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制（选填“绕制”或“B”）线圈的输出电压U；④则A线圈的匝数为UAUn（用已知和测得量的符号表示解析（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.依据电阻定律知，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，