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实验十二：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关
系
一．实验原理
(1)实验电路图(如图所示)：
(2)实验方法采用控制变量法
①n1、U1一定，研究n2和U2的关系．
②n2、U1一定，研究n1和U2的关系．
二．实验器材
学生电源(低压交流电源，小于12 V)1 个、可拆变压器1 个、多用电表1 个、导线若干．
三．实验过程
(1)保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响．
①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选
择交流电压挡的最大量程进行测量．
②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压．
(2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响．重复(1)中
步骤．
四．数据处理
由数据分析变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比与原、副线圈的匝数n1、n2之比的关系．
五．注意事项
(1)在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，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，通电时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适
当的挡位进行测量．
1
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知识一：教材原型实验
【例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．18.0V B．12.0V C．5.0V D．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．0V B．9.60V C．1.50V D．0.65V
（4）正确组装变压器后，用匝数Na=400 匝和Nb=800 匝的变压器实际测量数据如下表：
Ua/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是 （填Na或Nb）。
【答案】 AC/CA B D Nb
【详解】（1）[1]A.为便于探究，可以采用控制变量法，故A 正确；
B.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；
C.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；
D.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。
2
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故选AC。
（2）[2]变压器为理想变压器，则原线圈电压为
故选B。
（3）[3]假设变压器为理想变压器，则副线圈电压为
考虑到变压器不是理想变压器，则副线圈两端电压小于1.5V，电压表测量有效值，则读数小于1.5V，故选
D。
（4）[4]由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想
变压器规律
由表格数据Ua总是略小于
Ub，故Nb一定是原线圈。
【例2】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16V
B．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，使用交流电压档测电压时，先用最大量程档试测
（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abcd B．平面abfe
C．平面abgh D．平面aehd
②这样设计的原因是 。
3
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（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/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断出变压器的原线圈为 （选填“a”或“b”）。
【答案】 C D 减小涡流，提高变压器的效率 少 b
【详解】（1）[1] A．变压器只能使用交变电压，不能使用低压直流电源，A 错误；
B．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；
C．为了确保多用电表的安全，使用交流电压档测电压时，先用最大量程档试测，C 正确。
故选C。
（2）①[2]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。
[3]
②
这样设计的原因是减小涡流，提高变压器的效率。
（3）[4]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）[5]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。
【例3】某班物理实验课上，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）实验中可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究 （选填“原线圈”
或“副线圈”）匝数对副线圈电压的影响。
（2）测量副线圈电压时应当用多用电表的“ 电压挡”（选填“直流”或“交流”），先用
4
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量程挡试测（选填“最大”或“最小”），大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
（3）若变压器原、副线圈匝数分别选择n1=800 匝，n2=400 匝，原线圈与10V 正弦式交流电源相连，用理
想电压表测得输出电压U2=3V，输出电压测量值明显小于理论值，可能的原因是 （单选）
A．原线圈匝数n1少于800 匝
B．副线圈匝数n2多于400 匝
C．副线圈阻值较大
D．铁芯B 没有安装在铁芯A 上
（4）如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出
端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是
A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力
B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将增加
C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起
D．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
【答案】 副线圈 交流 最大 D AC/CA
【详解】（1）[1]实验中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。
（2）[3][4]测量副线圈电压时应当用多用电表的交流电压挡，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。
（4）[5] AB．由变压器电压与匝数关系知
即
因为输出电压测量值明显小于理论值，则可能是
偏小或
偏大，故AB 错误；
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C．副线圈阻值不影响输出电压，故C 错误；
D．若铁芯B 没有安装在铁芯A 上，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，故D 正确。
故选D。
（5）[6] A．变压器线圈通电后会产生磁场，从而对变压器上端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通
电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，选项A 正确；
B．若仅增加原线圈绕制的圈数，则次级电压减小，小灯泡的亮度将变暗，选项B 错误；
C．若仅增加副线圈绕制的圈数，则次级电压变大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，选项C 正确；
D．变压器的工作原理是电磁感应现象，在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电
能，贴芯起到传递能量的作用，而不是导电，故D 错误。
故选AC。
【例4】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
原线圈两端电压
（
）
副线圈匝数
原线圈两端电压
（
）
副线圈匝数
原线圈两端电压
（
）
1
5.8
2.9
20.3
2
8.0
4.0
28.1
3
12.6
6.2
44.0
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。
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（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，若把图乙中的可动铁芯取走，副线圈匝数
，则副线圈两端电压
（填正确答案标号）。
A．一定小于4.0V
B．一定等于4.0V
C．一定大于4.0V
【答案】 c、d 两个线圈的匝数之比 A
【详解】（1）[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）[2]根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内
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）[3]若把题图乙中的可动铁芯取走，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。
一、实验题
1．有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示。它有两个外观基本相同的线圈A、B，线圈外部还可以绕
线。
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（1）某同学用一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 Ω，由此可推断 （选填“A”或“B”）线圈的匝数较多。
（2）如果把它看成理想变压器，现要测量A 线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只
多用电表和低压交流电源，请简要叙述实验的步骤（写出要测的物理量，并用字母表示） ；
； 。A 线圈的匝数为
。（用所测物理量符号表示）
【答案】 22 A 用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n 匝线圈 将A 线圈与
低压交流电源相连接 用多用电表的交流电压挡分别测量A 线圈的输入电压UA 和绕制线圈的输出电压
U
【详解】（1）[1][2]由图乙可知，多用电表测的是电阻指向“×1 挡”，故A 线圈的电阻为22 Ω。由图乙可
知，B 线圈电阻小于A 线圈电阻，此可推断A 的线圈匝数较多。
（2）[3][4][5][6]①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n 匝线圈；
②将A 线圈与低压交流电源相连接；
③用多用电表的交流电压挡分别测量A 线圈的输入电压
和绕制线圈的输出电压U。A 线圈的匝数为
2．某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电
表、开关和导线若干。
（1）实验需要以下哪种电源 ；
A．低压直流电源 B．高压直流电源
C．低压交流电源 D．高压交流电源
（2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，再保证副线圈匝数不变，
改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测
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量的是电压的 值 （填“有效”或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读
数为 ；
（3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成 （填“正比”或“反比”）；
（4）由于实验中变压器的铜损和铁损导致变压器并非理想。实验中，上图中变压器的原线圈接“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5.0 V，则原线圈所接电源电压可能为
。
A．16.0 V B．10.0 V C．5.0 V D．2.5 V
【答案】 C 有效 7.2 正比 A
【详解】（1）[1]探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，应选择低压交流电源。
故选C。
（2）[2][3]多用电表测量的交流电压为有效值，不足最大值；多用电表选用的挡位是交流电压的10V 挡
位，所以应该在0~ 10V 挡位读数，所以读数应该是7.2V。
（3）[4]根据
可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。
（4）[5]实验中由于变压器的铜损和铁损，变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以导致副线圈的电压的
实际值一般略小于理论值，所以导致
所以
故选A。
3．（1）某同学用图所示的变压器做“探究变压器两端电压与匝数的关系”实验：
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①如图所示，变压器右边原线圈“0”和“1”接线柱所接的电源应是 （填“甲”或“乙”）；
②右边“0”和“1”接线柱接电源的同时，左边接线柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”，测得
如下数据：
线圈
原线圈
副线圈
接线柱
接“0”和
“1”
接“0”和
“2”
接“0”和
“8”
接“0”和“
16”
电压/V
5.6
11.0
45.0
92.5
上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是( )
A．等效法 B．控制变量法 C．转换法 D．类比法
【答案】 乙 B
【详解】①[1]变压器正常工作时，原线圈应接交流电源，因此如图所示，变压器右边原线圈“0”和“1”接
线柱所接的电源应是交流电源乙。
[2]
②
探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。
故选B。
4．实验测量、实验操作、数据分析和误差分析是物理实验的重要环节。
（1）用10 分度的游标卡尺测量某物体直径如图所示，则直径d = cm。
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（2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，如图所示为所用实验器材，可拆变压
器，学生电源，数字万用表。
关于本实验，下列说法正确的是 。
A．为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，原线圈所接电压不超过12V
B．为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱
C．变压器正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
D．使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
（3）现将数字多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后，分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副
线圈匝数为n2时的输出电压U2，数据如下表。
原线圈匝数n1（匝）
副线圈匝数n2（匝）
输入电压U1（V）
输出电压U2（V）
100
200
4.32
8.27
100
800
4.32
33.90
400
800
4.33
8.26
400
1600
4.33
16.52
①在误差允许范围内，表中数据基本符合 规律。
②进一步分析数据，发现输出电压比理论值偏小，请分析原因 。
【答案】 0.52 ABD/ADB/BAD/BDA/DBA/DAB 在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的
电压之比等于匝数之比 有漏磁、铁芯发热、导线发热等
【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则有
0.5cm＋2 × 0.1mm = 0.52cm
（2）[2]A．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
电压不超过12V，A 正确；
B．为了保证人身安全，变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱，B 正确；
C．变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，C 错误；
D．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，D 正确。
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故选ABD。
（3）①根据表中数据，在误差允许的范围内基本符合，变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比，即
有
②电压之比与匝数之比并不相等，主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁、铁芯发热、导线发热等能
量损耗，使副线圈两端电压偏低。
5．某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
（1）该实验中变压器原线圈接线柱接入学生电源应该选择哪种接法 （填“A”或“B”）；
（2）实验开始前，小艺同学没有使用铁芯组装变压器，而是直接将一个线圈接入电源，另外一个线圈接
电压表，保持电源输入电压、两个线圈接入的匝数不变，逐渐将两个线圈相互靠近的过程中，观察到电压
表的读数 （选填“变大”、“变小”、“不变”）；
（3）在正确组装变压器后，甲乙丙三位同学分别利用控制变量法探究副线圈的电压
与原线圈电压
，
原线圈的匝数
，副线圈的匝数
的关系，将实验数据绘制成甲、乙、丙三幅图像，哪个同学的实验结果
有误 （选填“甲”、“乙”、“丙”）
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（4）小琳同学在某次实验中选择厂家标注匝数
匝的线圈A 作为原线圈，厂家标注匝数
匝
的线圈B 作为副线圈，分别接入不同输入电压
，测得对应的输出电压
得到实验数据如表所示；分析
下列可能的原因，你认为正确的有 。
实验次
数
/匝
/匝
1
200
100
8.2
4.0
2
200
100
6.1
2.9
3
200
100
4.0
1.9
A．原、副线圈的电压的频率不相等
B．变压器线圈中有电流通过时会发热
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．穿过副线圈的磁通量大于原圈的磁通量
【答案】 B 变大 乙 BC/CB
【详解】（1）[1]由图可知，A 为直流接法，B 为交流接法，而要探究变压器的原理则必须使用交变电
压，只有变化的电流才能产生变化的磁场。
故选B
（2）[2]将线圈直接接入交变电源，则线圈中就会产生周期性变化的磁场，而将另一接了电压表的线圈逐
渐靠近接入电源中的线圈时，接了电压表的线圈中的磁通量就会发生变化，根据法拉第电磁感应定律
可知，越靠近通电线圈，接了电压表的线圈所处的磁场就越强，产生的感应电动势就越大，因此可知电压
表的读数将变大。
（3）[3]根据变压器原副线圈匝数与电压的关系
可得
则可知，在原副线圈匝数比一定的情况下，副线圈中的电压与原线圈中的电压成正比，图像为过原点的倾
斜直线；而当原线圈的匝数以及原线圈中的电压一定时，副线圈中的电压与负线圈的匝数成正比，图像为
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过原点的一条倾斜直线；若原线圈中的电压与副线圈的匝数一定时，副线圈中的电压与原线圈的匝数成反
比，即副线圈中的电压与原线圈匝数倒数的图像为一条过原点的倾斜直线，因此实验结果有误的为乙。
故选乙。
（4）[4]由表中数据可知，原副线圈的匝数比小于原副线圈中的电压之比，即有电能的损失。
A．变压器不会改变电压的频率，故A 错误；
B．根据电流的热效应可知，当有电流通过线圈时，线圈会发热，从而造成电能的损失，俗称铜损，故B
正确；
C．铁芯在交变磁场中会产生涡流，而根据电流的热效应可知铁芯会发热，从而造成电能的损失，俗称铁
损，故C 正确；
D．因为铁芯对磁场的约束不严密，因此，穿过副线圈的磁通量一定小于原线圈的磁通量，即磁通量有损
失，俗称磁损，故D 错误。
故选BC。
6．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）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。
这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A．控制变量法 B．等效替代法 C．演绎法 D．理想实验法
（2）用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是 。
A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡
B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡
C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡
D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡
（3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（接入匝数为800 匝），用电表测得副
线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400 匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为
。
A．1.5V B．3.5V C．5.5V D．7.0V
（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 。
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A．原、副线圈上通过的电流发热
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
（5）图为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0
可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分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n1、n2。在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R
的过程中，当
= 时，R 获得的功率最大。
【答案】 A D D C
【详解】（1）[1]在物理学中，当一个物理量与两个或两个以上的物理量有关系，需要研究其中两个物理
量之间的关系时，需要控制其它物理量保持不变，从而方便研究二者之间的关系，该方法称之为控制变量
法。为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这
个探究过程采用的科学探究方法为控制变量法。
故选A。
（2）[2]变压器的工作原理是互感，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电源，电表用交流电压挡。
故选D。
（3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为
，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为
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6V，可能为7V。
故选D。
（4）[4]AB．原、副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变
化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB 正确，不符合题意；
C．原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故C 错误，符合题意。
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D．变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，故D 正确，不符合题意；
故选C。
（5）[5]把变压器和R 等效为一个电阻R1，R0当做电源内阻，当内外电阻相等时，即
此时，输出功率最大，根据
得
将公式
代入上式，可得
从而得出
时
获得的功率最大。
7．（1）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不必用到的有
；
（2）若在实验中用匝数N1＝400 匝和N2＝800 匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示．根据测量数
据，下列说法正确的是
实验次
数
1
2
3
4
U1/V
0.90
1.40
1.90
2.40
U2/V
2.00
3.01
4.02
5.02
A．N1一定是原线圈
B．N2一定是原线圈
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C．N1可能是副线圈
D．N2可能是副线圈
【答案】 AC/CA B
【详解】（1）探究变压器的电压与匝数的关系要用低压交流电源和交流电表，不需要干电池和滑动变阻
器。
故选AC。
（2）已知N1＝400 匝和N2＝800 匝，表格中每组数据都可以看出电压之比
<
＝
由此可知此变压器不是理想变压器，原因是漏磁从而导致匝数比变大，N2一定是原线圈，N1为副线圈。
故选B。
8．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．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源
B．变压器中铁芯是整块硅钢
C．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
D．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
（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下，由数
据可知
一定是 线圈的匝数（填“原”或“副”）
根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系： 。
匝
匝
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（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同，结合以上实验结论，
应将较细的线圈作为 线圈。（填“原”或“副”）
【答案】 C 副 原、副线圈两端电压U 与匝数N 成正比 原
【详解】（1）[1]A．变压器改变的是交流电压，因此原线圈不能接低压直流电源，选项A 错误；
B．因为变压器的工作原理是电磁感应，如果变压器铁芯是用整块铁芯，则在电磁的作用下，会产生很大
的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，故不能用整块硅钢，选项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，改变副线圈匝
数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，选项C 正确；
D．变压器的工作原理是电磁感应现象，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，而不是靠铁芯导电来传输电能，选项D 错误。
故选C。
（2）[2]为保证实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故由数据可知
一定是副线圈的匝
数；
[3]由表可知，原、副线圈两端电压
与匝数
成正比，则
（3）[4]理想变压器的输入功率等于输出功率，因为是降压变压器，所以副线圈的电压小于原线圈的电
压，而功率又相等，所以副线圈的电流大于原线圈的电流，为了减少功率损失，根据电阻定律可知副线圈
应用较粗的铜导线绕制，故应将较细的线圈作为原线圈。
9．某实验小组用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所
示。
（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是( )。
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A．干电池
B．学生电源
C．直流电压表
D．多用电表
（2）关于本实验，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．因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接
C．实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响
D．变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
（3）某次实验中，用匝数
匝和
匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确
的是( )。
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
A．原线圈的匝数为
，用较粗导线绕制
B．副线圈的匝数为
，用较细导线绕制
C．原线圈的匝数为
，用较细导线绕制
D．副线圈的匝数为
，用较粗导线绕制
【答案】 BD/DB C C
【详解】（1）[1]以下给出的器材中，本实验需要用学生电源输出交流电压，需要用多用电表的交流挡测
电压。
故选BD。
（2）[2]
A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A 错误；
B．即使使用的电压较低，通电时也不可直接用手接触裸露的导线进行连接，而且这样操作时，将人体并
联到电路中，将导致测量数据不准确，B 错误；
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C．实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C
正确；
D．变压器开始正常工作后，通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈，D 错误。
故选C。
（3）[3]由表格数据可知
考虑到实验中所用变压器并非理想变压器，即存在功率损失，使得原、副线圈电压之比大于匝数比，所以
原线圈的匝数为
，副线圈的匝数为
；原线圈电压较大，电流较小，所以原线圈用较细导线绕制，而副
线圈电压较小，电流较大，所以副线圈用较粗导线绕制。
故选C。
10．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉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）本实验中，实验室有下列器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．直流电源
D．多用电表
E．开关、导线若干
上述器材在本实验中不需要的有 （填器材序号），本实验中还需要用到的器材有 。
（2）对于实验过程，下列说法正确的有 。
A．为便于探究，应该采用控制变量法
B．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“直流电压挡”
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量
D．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
（3）实验中，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
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5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为 。
A．18.0V B．10.0V C．5.0V D．2.5V
（4）组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接12.0V 的学生电源，原、副线圈的匝
数比为8：1，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．0V B．96.0V C．1.5V D．0.65V
（5）李辉同学正确组装变压器后，把12.0V 的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱（相当于600
匝），副线圈接线“0”“1”接线柱，如图所示。在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压
表的实际读数可能是 。
A．0V B．5.8V C．2.0V D．1.5V
【答案】 BC/CB 低压交流电源 AC/CA B D D
【详解】（1）[1][2]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是交流电，所以不需
要直流电，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，B、C 正确；本实验中还需要用到的器
材是低压交流电源。
（2）[3]A．为便于探究，应该采用控制变量法，所以A 正确；
B．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”，所以B 错误；
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，所以C 正确；
D．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，所以D 错误。
故选AC。
（3）[4]根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知，副线圈所接电表的示数为5.0V，原线
圈的电压应为10V。
故选B。
（4）[5]组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，则变压器漏磁比较厉害，连接副线圈的交流电压表的
实际读数小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则
U2 =
U1 =
× 12V = 1.5V
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实际电压小于1.5V。
故选D。
（5）[6]李辉同学正确组装变压器后，变压器还是存在漏磁现象，还有铜损、铁损等损耗，则连接副线圈
的交流电压表的实际读数总是小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则
U2 =
U1 =
× 12V = 2.0V
实际电压小于2.0V。
故选D。
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