2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)（含答案）考點(diǎn)63　實(shí)驗(yàn)十五　探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系

考點(diǎn)63實(shí)驗(yàn)十五探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練1.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行研究，圖中各接線柱對(duì)應(yīng)的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)．(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程，下列說法正確的有____________；A.本探究實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法B．測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C．使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D．因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電情況下可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱(2)若變壓器是理想變壓器，電源接變壓器原線圈“0”“8”接線柱，副線圈接“0”“4”接線柱，當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為6.0V，則原線圈的輸入電壓應(yīng)為________；A．18.0VB．12.0VC．5.0VD．3.0V(3)該同學(xué)組裝變壓器時(shí)忘記將鐵芯閉合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為8∶1，原線圈接12.0V交流電壓，則測(cè)量副線圈的交流電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是________；A．0B．9.60VC．1.50VD．0.65V2．在探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示．(1)為了確保實(shí)驗(yàn)的安全，下列說法正確的是________．A.為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過16VB．為使接觸良好，通電時(shí)應(yīng)用手直接捏緊裸露的接線柱C．確保多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)(2)變壓器鐵芯是利用由相互絕緣的薄硅鋼片平行疊壓而成的，而不是采用一整塊硅鋼．①鐵芯Q安放在鐵芯P上時(shí)，硅鋼片應(yīng)平行于________.A．平面abcdB．平面abfeC．平面abghD．平面aehd②這樣設(shè)計(jì)的原因是_______________________________________________________．(3)觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)__________(選填“多”或“少”).(4)用匝數(shù)na＝400匝和nb＝800匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如表：Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷出變壓器的原線圈為______(選填“a”或“b”).3．某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導(dǎo)線．圖甲為實(shí)驗(yàn)原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測(cè)量原、副線圈兩端的電壓，測(cè)量數(shù)據(jù)如表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)原線圈匝數(shù)n1＝400原線圈兩端電壓U1(V)副線圈匝數(shù)n2＝200原線圈兩端電壓U2(V)副線圈匝數(shù)n2＝1400原線圈兩端電壓U2(V)15.82.920.328.04.028.1312.66.244.0請(qǐng)回答下列問題：(1)在圖乙中，應(yīng)將A、B分別與________(填“a、b”或“c、d”)連接．(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于________.(3)在實(shí)驗(yàn)序號(hào)為2的測(cè)量中，若把圖丙中的可動(dòng)鐵芯取走，副線圈匝數(shù)n2＝200，則副線圈兩端電壓________(填正確答案標(biāo)號(hào)).A.一定小于4.0VB．一定等于4.0VC.一定大于4.0V培優(yōu)提能模擬練4．[2024·上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中考試]在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示．(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是________；(填字母)A．整塊硅鋼鐵芯B．整塊不銹鋼鐵芯C．絕緣的銅片疊成D．絕緣的硅鋼片疊成(2)觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)________；(填“多”或“少”)(3)以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)需要用到的是________；(填字母)(4)為了人身安全，低壓交流電源的電壓不要超過________；(填字母)A．2VB．12VC．50V(5)實(shí)驗(yàn)中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個(gè)接線柱之間，用電表測(cè)得副線圈的“0”和“4”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則原線圈的輸入電壓可能為________；(填字母)A．1.5VB．6.0VC．9.0V(6)本實(shí)驗(yàn)要通過改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是________．(填字母)A．控制變量法B．等效替代法C．整體隔離5．[2024·云南昆明市期中考試]物理實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們用可拆變壓器探究“變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”．可拆變壓器如圖甲、乙所示．(1)為了確保實(shí)驗(yàn)的安全，下列做法正確的是________．A.為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過12VB．即使副線圈不接用電器，原線圈也不能長時(shí)間通電C.為使接觸良好，通電時(shí)應(yīng)用手直接捏緊裸露的接線柱D．為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)(2)觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)和材料是________．A.整塊硅鋼鐵芯B．整塊不銹鋼鐵芯C．絕緣的銅片疊成D．絕緣的硅鋼片疊成(3)觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)________(填“多”或“少”).(4)實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與它們的匝數(shù)之比有微小差別，原因不可能為________．(填字母代號(hào))A.原、副線圈上通過電流發(fā)熱B．鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱C．變壓器鐵芯漏磁D．原線圈輸入電壓發(fā)生變化

考點(diǎn)63實(shí)驗(yàn)十五探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．答案：(1)AC(2)B(3)D解析：(1)為便于探究，可以采用控制變量法，故A正確；變壓器的原線圈接低壓交流電，測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”，故B錯(cuò)誤；使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，為了安全先用最大量程試測(cè)，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，故C正確；雖然實(shí)驗(yàn)所用電壓較低，但是通電時(shí)不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實(shí)驗(yàn)誤差，避免發(fā)生危險(xiǎn)，故D錯(cuò)誤．故選AC.(2)變壓器為理想變壓器，則原線圈電壓為U1＝eq\f(n1U2,n2)＝eq\f(8,4)×6.0V＝12.0V故選B.(3)假設(shè)變壓器為理想變壓器，則副線圈電壓為U2＝eq\f(n2U1,n1)＝eq\f(1,8)×12V＝1.50V考慮到變壓器不是理想變壓器，則副線圈兩端電壓小于1.50V，則讀數(shù)小于1.50V，故選D.2．答案：(1)C(2)D減小渦流，提高變壓器的效率(3)少(4)b解析：(1)變壓器只能使用交變電壓，不能使用低壓直流電源，A錯(cuò)誤；為使接觸良好，應(yīng)該擰緊接線柱，但不能用手直接捏緊裸露的接線柱，B錯(cuò)誤；為了確保多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，C正確．故選C.(2)①變壓器正視圖如圖．硅鋼片的作用是形成閉合磁路，硅鋼片中磁場變化引起在垂直于abcd平面內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以為了減小渦流產(chǎn)生的熱量，硅鋼片應(yīng)平行于平面aehd.故選D.②這樣設(shè)計(jì)的原因是減小渦流，提高變壓器的效率．(3)觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈為低壓線圈，電流大，匝數(shù)少．(4)由于實(shí)驗(yàn)所用的變壓器會(huì)產(chǎn)生電能損耗，其實(shí)際測(cè)量得到的副線圈電壓將小于利用理想變壓器變壓公式得到的值，所以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷出變壓器的原線圈為b.3．答案：(1)c、d(2)兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比(3)A解析：(1)在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，原線圈兩端應(yīng)接入交流電，故應(yīng)將A、B分別與c、d連接；(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可得，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原，副線圈的電壓之比等于兩個(gè)線圈的匝數(shù)之比；(3)若把題圖丙中的可動(dòng)鐵芯取走，磁損耗變大，原線圈中磁通量變化率比副線圈磁通量變化率大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，副線圈兩端電壓一定小于4.0V．故選A.4．答案：(1)D(2)少(3)BD(4)B(5)C(6)A解析：(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結(jié)構(gòu)是絕緣的硅鋼片疊成，D正確．(2)根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知，匝數(shù)少的電流大，則導(dǎo)線越粗，即導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)少．(3)本實(shí)驗(yàn)需要用到的是交流電源和多用電表，不需要干電池和直流電流表，B、D正確．(4)為了人身安全，低壓交流電源的電壓不要超過12V，B正確．(5)依題意，原副線圈的匝數(shù)比為2∶1，若是理想變壓器，則有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得U1＝6V，考慮到不是理想變壓器，有漏磁等現(xiàn)象，則原線圈所接的電源電壓大于6.0V，則原線圈的輸入電壓可能為9.0V，C正確．(6)實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是控制變量法，A正確．5．答案：(1)BD(2)D(3)少(4)D解析：(1)變壓器工作需要交流電，因此，為了人身安全，只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過12V，A錯(cuò)誤；即使副線圈不接用電器，原線圈處于空載也有一定的電損，則原線圈也不能長時(shí)間通電，B正確；實(shí)驗(yàn)通電時(shí)，若用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)電路中，導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，也不安全，C錯(cuò)誤；使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，為了多用電表的安全，先用最高量程擋試測(cè)，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，D正確．(2)觀察變壓器的鐵芯，由于渦流在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生熱量，所以它的結(jié)構(gòu)是絕緣的硅鋼片疊成，D正確．