2025版高考物理考點題型歸納總結（含答案）考點63　實驗十五　探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系

考點63實驗十五探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系強基固本對點練1.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中，某同學采用了如圖所示的可拆式變壓器進行研究，圖中各接線柱對應的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)．(1)對于實驗過程，下列說法正確的有____________；A.本探究實驗采用了控制變量法B．測量副線圈電壓時應當用多用電表的“直流電壓擋”C．使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當?shù)膿跷贿M行測量D．因為實驗所用電壓較低，通電情況下可用手接觸裸露的導線、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，當副線圈所接電表的示數(shù)為6.0V，則原線圈的輸入電壓應為________；A．18.0VB．12.0VC．5.0VD．3.0V(3)該同學組裝變壓器時忘記將鐵芯閉合進行實驗，當原副線圈匝數(shù)比為8∶1，原線圈接12.0V交流電壓，則測量副線圈的交流電壓表的實際讀數(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)的關系”實驗中，可拆變壓器如圖所示．(1)為了確保實驗的安全，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，通電時應用手直接捏緊裸露的接線柱C．確保多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測(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，硅鋼片應平行于________.A．平面abcdB．平面abfeC．平面abghD．平面aehd②這樣設計的原因是_______________________________________________________．(3)觀察兩個線圈的導線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，導線粗的線圈匝數(shù)__________(選填“多”或“少”).(4)用匝數(shù)na＝400匝和nb＝800匝的變壓器，實驗測量數(shù)據(jù)如表：Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根據(jù)測量數(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)關系，提供的實驗器材有：學生電源、可拆變壓器、交流電壓表、若干導線．圖甲為實驗原理圖，在原線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，測量數(shù)據(jù)如表：實驗序號原線圈匝數(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請回答下列問題：(1)在圖乙中，應將A、B分別與________(填“a、b”或“c、d”)連接．(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù)得出的實驗結論是：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓之比等于________.(3)在實驗序號為2的測量中，若把圖丙中的可動鐵芯取走，副線圈匝數(shù)n2＝200，則副線圈兩端電壓________(填正確答案標號).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·上海市實驗學校期中考試]在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關系”實驗中，可拆變壓器如圖所示．(1)觀察變壓器的鐵芯，它的結構和材料是________；(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)觀察兩個線圈的導線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，導線粗的線圈匝數(shù)________；(填“多”或“少”)(3)以下給出的器材中，本實驗需要用到的是________；(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)實驗中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個接線柱之間，用電表測得副線圈的“0”和“4”兩個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)本實驗要通過改變原、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系，實驗中需要運用的科學方法是________．(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]物理實驗課上，同學們用可拆變壓器探究“變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系”．可拆變壓器如圖甲、乙所示．(1)為了確保實驗的安全，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，原線圈也不能長時間通電C.為使接觸良好，通電時應用手直接捏緊裸露的接線柱D．為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測(2)觀察變壓器的鐵芯，它的結構和材料是________．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)觀察兩個線圈的導線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，導線粗的線圈匝數(shù)________(填“多”或“少”).(4)實驗中原、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)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63實驗十五探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系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，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”，故B錯誤；使用多用電表測電壓時，為了安全先用最大量程試測，再選用適當?shù)膿跷贿M行測量，故C正確；雖然實驗所用電壓較低，但是通電時不可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實驗誤差，避免發(fā)生危險，故D錯誤．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錯誤；為使接觸良好，應該擰緊接線柱，但不能用手直接捏緊裸露的接線柱，B錯誤；為了確保多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測，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)生感應電流，所以為了減小渦流產(chǎn)生的熱量，硅鋼片應平行于平面aehd.故選D.②這樣設計的原因是減小渦流，提高變壓器的效率．(3)觀察兩個線圈的導線，發(fā)現(xiàn)粗細不同，導線粗的線圈為低壓線圈，電流大，匝數(shù)少．(4)由于實驗所用的變壓器會產(chǎn)生電能損耗，其實際測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)關系的實驗中，原線圈兩端應接入交流電，故應將A、B分別與c、d連接；(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可得，在實驗誤差允許范圍內(nèi)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)eq\f(U1,U3)＝eq\f(n1,n3)得出結論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原，副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數(shù)之比；(3)若把題圖丙中的可動鐵芯取走，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，它的結構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，則導線越粗，即導線粗的線圈匝數(shù)少．(3)本實驗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)實驗中需要運用的科學方法是控制變量法，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間通電，B正確；實驗通電時，若用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)電路中，導致所測數(shù)據(jù)不準確，也不安全，C錯誤；使用多用電表測電壓時，為了多用電表的安全，先用最高量程擋試測，再選用恰當?shù)膿跷贿M行測量，D正確．(2)觀察變壓器的鐵芯，由于渦流在導體中會產(chǎn)生熱量，所以它的結構是絕緣的硅鋼片疊成，D正確．