2025版高考物理考点题型归纳总结（含答案）考点63　实验十五　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

考点63实验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系强基固本对点练1.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)对于实验过程，下列说法正确的有____________；A.本探究实验采用了控制变量法B．测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”C．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量D．因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱(2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为6.0V，则原线圈的输入电压应为________；A．18.0VB．12.0VC．5.0VD．3.0V(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∶1，原线圈接12.0V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．0B．9.60VC．1.50VD．0.65V2．在探究“变压器的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示．(1)为了确保实验的安全，下列说法正确的是________．A.为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过16VB．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱C．确保多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测(2)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．①铁芯Q安放在铁芯P上时，硅钢片应平行于________.A．平面abcdB．平面abfeC．平面abghD．平面aehd②这样设计的原因是_______________________________________________________．(3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数__________(选填“多”或“少”).(4)用匝数na＝400匝和nb＝800匝的变压器，实验测量数据如表：Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根据测量数据可判断出变压器的原线圈为______(选填“a”或“b”).3．某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数关系，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原线圈两端电压U2(V)副线圈匝数n2＝1400原线圈两端电压U2(V)15.82.920.328.04.028.1312.66.244.0请回答下列问题：(1)在图乙中，应将A、B分别与________(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4.0VB．一定等于4.0VC.一定大于4.0V培优提能模拟练4．[2024·上海市实验学校期中考试]在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示．(1)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是________；(填字母)A．整块硅钢铁芯B．整块不锈钢铁芯C．绝缘的铜片叠成D．绝缘的硅钢片叠成(2)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”)(3)以下给出的器材中，本实验需要用到的是________；(填字母)(4)为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过________；(填字母)A．2VB．12VC．50V(5)实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为________；(填字母)A．1.5VB．6.0VC．9.0V(6)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是________．(填字母)A．控制变量法B．等效替代法C．整体隔离5．[2024·云南昆明市期中考试]物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”．可拆变压器如图甲、乙所示．(1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是________．A.为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12VB．即使副线圈不接用电器，原线圈也不能长时间通电C.为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱D．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(2)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．绝缘的铜片叠成D．绝缘的硅钢片叠成(3)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”).(4)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，原因不可能为________．(填字母代号)A.原、副线圈上通过电流发热B．铁芯在交变磁场作用下发热C．变压器铁芯漏磁D．原线圈输入电压发生变化

考点63实验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1．答案：(1)AC(2)B(3)D解析：(1)为便于探究，可以采用控制变量法，故A正确；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；使用多用电表测电压时，为了安全先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，故C正确；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AC.(2)变压器为理想变压器，则原线圈电压为U1＝eq\f(n1U2,n2)＝eq\f(8,4)×6.0V＝12.0V故选B.(3)假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为U2＝eq\f(n2U1,n1)＝eq\f(1,8)×12V＝1.50V考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于1.50V，则读数小于1.50V，故选D.2．答案：(1)C(2)D减小涡流，提高变压器的效率(3)少(4)b解析：(1)变压器只能使用交变电压，不能使用低压直流电源，A错误；为使接触良好，应该拧紧接线柱，但不能用手直接捏紧裸露的接线柱，B错误；为了确保多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，C正确．故选C.(2)①变压器正视图如图．硅钢片的作用是形成闭合磁路，硅钢片中磁场变化引起在垂直于abcd平面内产生感应电流，所以为了减小涡流产生的热量，硅钢片应平行于平面aehd.故选D.②这样设计的原因是减小涡流，提高变压器的效率．(3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈为低压线圈，电流大，匝数少．(4)由于实验所用的变压器会产生电能损耗，其实际测量得到的副线圈电压将小于利用理想变压器变压公式得到的值，所以根据测量数据可判断出变压器的原线圈为b.3．答案：(1)c、d(2)两个线圈的匝数之比(3)A解析：(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，在实验误差允许范围内eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)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4.0V．故选A.4．答案：(1)D(2)少(3)BD(4)B(5)C(6)A解析：(1)观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，D正确．(2)根据eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少．(3)本实验需要用到的是交流电源和多用电表，不需要干电池和直流电流表，B、D正确．(4)为了人身安全，低压交流电源的电压不要超过12V，B正确．(5)依题意，原副线圈的匝数比为2∶1，若是理想变压器，则有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得U1＝6V，考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6.0V，则原线圈的输入电压可能为9.0V，C正确．(6)实验中需要运用的科学方法是控制变量法，A正确．5．答案：(1)BD(2)D(3)少(4)D解析：(1)变压器工作需要交流电，因此，为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V，A错误；即使副线圈不接用电器，原线圈处于空载也有一定的电损，则原线圈也不能长时间通电，B正确；实验通电时，若用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，也不安全，C错误；使用多用电表测电压时，为了多用电表的安全，先用最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，D正确．(2)观察变压器的铁芯，由于涡流在导体中会产生热量，所以它的结构是绝缘的硅钢片叠成，D正确．