文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
目录
01 考情解码·命题预警..........................................................................................................................1
02 体系构建·思维可视..........................................................................................................................2
03 核心突破·靶向攻坚..........................................................................................................................2
考点 实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系........................................................................2
知识点1 教材原型实验知识....................................................................................................................2
知识点2 创新拓展实验知识....................................................................................................................2
考向1 教材原型实验................................................................................................................................5
考向2 创新拓展实验................................................................................................................................9
04 真题溯源·考向感知........................................................................................................................14
考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
实验:探究变压
器原、副线圈电
压与匝数的关系
选择题
非选择题
考情分析:
1.命题形式:单选题非选择题
2.命题分析:。
3.备考建议:弄清教材实验的原理、器材和实验步骤的础上,要能拓展实验,这就要求学生突破常规实验
思维,灵活运用所学知识解决新情境下的问题
复习目标:
目标1.熟悉探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验原理、实验步骤及数据处理。
目标2.学会在创新实验中探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
考点 实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
知识点1 教材原型实验知识
一、实验目的
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
二、实验原理
1.实验电路图
2
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
2.实验方法:控制变量法
(1)U1、n1一定,研究n2和U2的关系。
(2)U1、n2一定,研究n1和U2的关系。
三、实验器材
学生电源(低压交流)、可拆变压器(配备几个不同匝数的线圈)、多用电表、导线若干。
四、实验步骤
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)选择n1=400 匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。
(2)调节选择开关使原线圈两端电压为5 V。
(3)将多用电表与副线圈n2=200 匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2。
(4)将n2、U2、n1、U1记录在表格一中。
表格一 U1=5 V,n1=400 匝
实验次数
1
2
3
n2/匝
U2/V
(5)改变副线圈的匝数n2,重复上述步骤,将数据记录在表格一中。
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n1对副线圈电压U2的影
响。
(1)将1 中的原线圈作为副线圈,副线圈作为原线圈。
(2)选择n2=400 匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。
(3)将选择开关拨至5 V 挡。
(4)将多用电压与副线圈n1=200 匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2。
(5)将n2、U2、n1、U1记录在表格二中。
表格二 U1=5 V,n2=400 匝
实验次数
1
2
3
n1/匝
U2/V
(6)改变原线圈的匝数n1,重复上述步骤,将数据记录在表格二中。
五、数据处理
分析表格一和表格二可知,理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于两个线圈的匝数n1、n2
之比。
六、注意事项
1.要事先推测副线圈两端电压的可能值。
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
2.为了人身安全,只能使用低压交流电压,所用电压不要超过12 V,即使这样,通电时不要用手
接触裸露的导线、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,大致确定电压后再选
择适当的挡位进行测量。
4.连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查,然后请老师确认,只有这时才能接通电源。
七、误差分析
1.由于漏磁,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,产生涡流造成误差
知识点2 创新实验知识
有关变压器实验可以为探究,也可以为测量电压、电流,输入输出功率间的关系,对所用器材、
测量量及方式上改变来进行考查,分析实际变圧器与理想变压器的差异。
本实验的创新角度主要包括以下两个方面:
1.不改变实验原理,改变实验目的,在原线圈两端电压和匝数一定时,用多用电表测出副线圈两
端电压就可以求出副线圈的匝数。
2.不改变实验装置和实验目的,还可以探究变压器是不是理想变压器。
考向1 教材原型实验
例1.(2025·云南·模拟预测)在“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系”的实验中,小
型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1=120 匝、n2=240 匝,某实验小组在原线圈两端依次加上
不同的电压,用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压,数据如下表所示。
实验序号
原线圈两端的电压U1/V
副线圈两端的电压U2/V
1
3.9
7.7
1∶2.0
2
5.9
11.6
1∶2.0
3
7.8
15.2
(1)实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值,还有一组U1、U2的比值没有算出,把
求出的结果填在表格中。
(2)本实验可得出结论:在误差允许的范围内,变压器线圈两端电压与匝数关系为____________
(用题目中给出的字母表示)。
(3)该变压器是________(选填“升压”或“降压”)变压器。
(1)1∶1.9;(2)
=
;(3)升压
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(1)第三组数据为:
=
=
。
(2)线圈匝数之比
=
=
,结合表格中的数据知,在误差允许的范围内,线圈两端电压与
匝数的关系是
=
。
(3)从表格中的数据可知副线圈匝数多、电压高,所以该变压器是升压变压器。
【变式训练1】(2025 重庆八中一诊)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,
小胡采用了如图的可拆式变压器和电路图进行研究。
(1)小胡将图中变压器的左侧线圈接线柱0、8(代表800 匝)与低压直流电源12V 档相连,与右
侧线圈0、2(代表200 匝)接线柱相连的电压表示数最可能是______;
A.48.0V B.3.0V C.0V
(2)小胡正确选材并接线后,记录如下表所示四组实验数据。
第一组
第二组
第三组
第四组
/匝
100
100
100
200
/匝
200
400
400
400
1.85
0.91
1.81
3.65
4.00
4.00
8.00
8.00
若仅探究匝数N2对电压U1的影响,应该分析第一组和第______组数据,分析表中数据可知,N1一
定是______(填“原”或“副”)线圈的匝数。
【答案】 ①. C ②. 二 ③. 副
【解析】(1)变压器的工作原理是互感,原线圈接入的应该是交流电源,小胡将低压直流电源
12V 档接入原线圈,不能够发生互感,与右侧线圈0、2(代表200 匝)接线柱相连的电压表示数最
可能是0V。故选C
(2)[2]根据理想变压器的电压匝数关系有
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
若仅探究匝数N2对电压U1的影响,则需要保持
与
一定,可知,应该分析第一组和第二组数
据;
[3] 实际上,由于存在漏磁、铁芯中一涡流、线圈有一定电阻,导致副线圈测量电压小于副线圈两
端电压的理论值,根据匝数关系,给出的匝数比值
为
与
两种,根据给出的数据可知,对应
的电压比值
分别小于
与
,可知,N1一定是副线圈的匝数
【变式训练2】(2025·广东省·联考题)某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器(如图),但变
压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电
压与匝数之间的关系,操作步骤如下:
(1)确定绕组:结合铭牌残存数据可知图中1、2 为输入端,3、4 和5、6 为两次级绕组输出端,
用多用电表欧姆挡测量发现都导通。
(2)测量变压器的初级(原)、两次级(副)线圈匝数分别为n1、n2和n3:先在该变压器闭合铁
芯上紧密缠绕n=80 匝漆包细铜线,并将理想交流电压表接在细铜线两端;然后在初级线圈(1、2
端)上输入有效值为220V 的交流电,若理想交流电压表的示数为4.0 V,则初级线圈的匝数n1=
__________;把理想交流电压表分别接在3、4 和5、6 端,示数分别为12.0 V、5 V,则次级线圈的
匝数n2=__________,n3=__________。
(3)该同学通过裸露部分观察,发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制,结合前面数据可以推
想其中较粗的铜线属于__________(填“初级线圈”或“次级线圈”)。
(4)考虑到变压器工作时有漏磁损失,实验中测得的原线圈匝数__________(填“大于”“等
于”或“小于”)原线圈的实际匝数。
(2)n1=4400 n2=240,n3=100;(3)次级线圈;(4)小于
(2)初级线圈的电压U1=220 V,电压表示数U=4.0 V,漆包细铜线匝数n=80,根据理想
变压器的变压比公式知
,即
,解得n1=4400;同理,把理想交流电压表分别接
在3、4 和5、6 端,示数分别为12.0V、5V,有
,
,解得n2=240,n3=
100。
(3)环形变压器的输入功率等于输出功率,根据P=
知,由于初级线圈电压较大、次级线圈电
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
压较小,所以初级线圈的电阻较大、次级线圈电阻较小,根据R=
可知,铜线越粗、横截面积
S 越大、电阻越小,所以其中较粗的铜线属于次级线圈。
(4)根据变压器原理可知,原、副线圈两端电压之比等于原、副线圈匝数之比,即变压器原、副
线圈电压应与其匝数成正比,实验中由于工作时有漏磁损失,导致变压器的铁芯损失一部分能量,
所以副线圈上的电压的实际值一般略小于理论值,所以实验中测得的原线圈匝数小于原线圈的实际
匝数
【变式训练3】(2025·浙江嘉兴·三模)在“探究变压器原、副线作电压与匝数的关系”实验中,
小张用400 匝的线圈N 1和800 匝的线作N 2组合而成的变压器进行实验,然后选择 填“稳压
2A”或“交流3A”)作为输入端电源,如图所示。经正确连线和规范读数,实验中记录的数据U 1、
U 2分别表示线圈N 1、N 2两端的电压测量数据。
U 1/V
1.80
2.81
3.80
4.78
5.80
U 2/V
4.00
6.01
8.02
9.98
12.04
根据表中数据,下列推断正确的是 (多选)
A.N 1一定是副线圈 B.N 2中的电流较N 1小
C.N 2中的电流频率较N 1高 D.实验中变压器顶部铁芯一定有松动
【答案】 交流3A AB
【详解】[1]变压器利用了互感现象,所以变压器对稳压电源起不到变压作用,要选择交流3A 的输
入端电源。
[2]A.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
U 1
U 2
= N 1
N 2
= 1
2
由表格数据U 1总是略小于1
2 U 2,故N 1一定是副线圈,A 正确;
B.由理想变压器规律I 1
I 2
= N 2
N 1
可知N 2中的电流较N 1小,B 正确;
C.变压器只能改变交流电的电压,不能改变频率,C 错误;
D.变压器不是理想的,存在铁损、磁损、铜损等损耗,变压器顶部铁芯不一定有松动,D 错误。
故选AB。
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
考向2 创新拓展实验
例2(2025·河北省·模拟题)某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,提供的实验器
材有:学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。
图甲为实验原理图在线圈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
副线圈两端电压U2(V)
副线圈匝数n2=1400
副线圈两端电压U2(V)
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)应将图甲中的A、B 分别与图乙中的__________(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4.0 V B.一定等于4.0 V C.一定大于4.0 V
(4)图丁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相连,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。
(1)c、d;(2)两个线圈的匝数之比;(3)A;(4)
。
(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,线圈1、2 匝数比
=2∶1,电压比分别为
≈2∶1、
=
=2∶1、
=
≈2.03∶1,
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
线圈1、3 匝数比
=
≈0.286,电压比分别为
=
≈0.286、
=
≈0.285、
=
≈0.286,
因此在实验误差允许范围内,可以得到
=
、
=
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大于副线圈磁通量变化
率,根据法拉第电磁感应定律知,副线圈两端电压一定小于4.0 V,故BC 错误,A 正确。
故选:A。
(4)设变压器原副线圈的匝数比k=
根据理想变压器电压与匝数比的关系,副线圈两端电压U2=
U1=
根据理想变压器电流与匝数比的关系,通过副线圈的电流I2=
I1=kI1
变压器负载电阻R=
=
=
=
即R 原=k2R
把电阻R0看作输入电源的等效内阻,即r=R0
电源的输出功率P 出=
=
=
当R 原=R0,电源有最大输出功率
即k2R=R0
结合上述解得
。
【变式训练1】有一个教学用的可拆变压器,其铁心粗细一致,如图所示,它有两个外观基本相同
的线圈A、B(内部导线电阻率、横截面积相同),线圈外部还可以再绕线圈。
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(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)如果把该变压器看作理想变压器,现要测量A 线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长绝缘
导线、一只多用电表和低压交流电源,请完成以下实验步骤:
①用绝缘导线在线圈B 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UA 和________(选填“绕制”或
“B”)线圈的输出电压U;
④则A 线圈的匝数为__________(用已知和测得量的符号表示)。
(1)24;A;(2)绕制;
(1)多用电表欧姆挡读数=指针指示值×倍率。A 的读数为24,倍率为“×1”,所以电阻为
24 Ω。根据电阻定律,导线越长,电阻越大,因为A 的电阻比B 大,所以A 线圈匝数多。
(2)③因为要测量A 线圈匝数,所以要把A 线圈与低压交流电源相连接。变压器输入、输出电压
都是交流电,所以要用交流电压挡测绕制线圈的输出电压U。
④根据变压器电压比等于匝数比,有
=
,所以nA=
。
【变式训练2】某研究性学习小组的同学想用220 V 交流电源作为某小型电器的电源。他先制作了
一个交流变为直流的整流器,但是这个整流器需要用6 V 的交流电源,于是他又添置了一台220 V/6
V 的变压器,如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d 四个引出线头,且a、d 引线比b、c 引
线粗。
(1)他不知道接法,也没有相应的说明书。你能帮他判断正确的接法是a、d 端接________(选填
“220 V”或“6 V”)。
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(2)这台220 V/6 V 的理想变压器接6 V 的线圈匝数是300 匝,则接220 V 的线圈匝数是________
匝。
(1)6 V;(2)11 000
(1)因为理想变压器的输入功率等于输出功率,采用的是降压变压器,根据P=UI 可知,
副线圈中的电流大,为了减小输电线上功率的损失,副线圈电线电阻要小,由公式R=
可知,
引线要粗,故a、d 接6 V。
(2)根据变压器工作原理知=,若理想变压器接6 V 的线圈匝数是300 匝,则接220 V 的线圈匝数
是11 000 匝。
【变式训练3】在课堂演示探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中,利用小灯泡定性判断
变压器线圈两端的电压与匝数的关系。如图所示,将长导线按顺时针方向(从上面看)一匝一匝地
绕在铁芯的左边,边绕边观察小灯泡的发光情况,等小灯泡发出耀眼的强光后,再将导线一匝一匝
地退出铁芯,边退边观察小灯泡的发光情况。
(1)你观察到的现象是__________________________。
(2)由此你能得出的结论是________________________________________。
(1)先慢慢变亮再慢慢变暗 (2)输入电压和原线圈匝数一定时,副线圈匝数越多,输出
电压越高。
将长导线按顺时针方向一匝一匝地绕在铁芯的左边,再将导线一匝一匝地退出铁芯,故副线
圈匝数先增加后减小,根据变压比公式
,小灯泡的电压先增加后减小,故灯泡先慢慢变亮
再慢慢变暗。实验结论:输入电压和原线圈匝数一定时,副线圈匝数越多,输出电压越高。
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。
(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
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
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
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
【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:
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”
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
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。
(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。
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
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。
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”)
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
(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
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考高考-总复习”~~~
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。
17