2025版新教材高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷考點(diǎn)80實(shí)驗(yàn)：探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系

考點(diǎn)80試驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1.某同學(xué)在試驗(yàn)室進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的試驗(yàn)．（1）下列說(shuō)法正確的是（選填字母代號(hào)）.A．為確保試驗(yàn)平安，試驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B．要探討副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，應(yīng)當(dāng)保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，變更副線圈的匝數(shù)C．測(cè)量電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D．變壓器起先正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈（2）該同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)得到了如下表所示的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，表中n1、n2分別為原、副線圈的匝數(shù)，U1、U2分別為原、副線圈的電壓．試驗(yàn)次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.92通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得到的試驗(yàn)結(jié)論是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.2.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”試驗(yàn)中，李輝同學(xué)采納了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行探討，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）本試驗(yàn)中，試驗(yàn)室有下列器材：A.可拆變壓器（鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈）B.條形磁鐵C.直流電源D.多用電表E.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干上述器材在本試驗(yàn)中不須要的有（填器材序號(hào)），本試驗(yàn)中還須要用到的器材有．（2）對(duì)于試驗(yàn)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的有．A.為便于探究，應(yīng)當(dāng)采納限制變量法B.變壓器的原線圈接低壓溝通電，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.運(yùn)用多用電表測(cè)電壓時(shí)，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D.因?yàn)樵囼?yàn)所用電壓較低，通電時(shí)可用手接觸袒露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路（3）試驗(yàn)中，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5.0V，若變壓器是志向變壓器，則原線圈的電壓應(yīng)為．A.18.0VB．10.0VC.5.0VD．2.5V（4）組裝變壓器時(shí)，李輝同學(xué)沒(méi)有將鐵芯閉合，如圖所示，原線圈接12.0V的學(xué)生電源，原、副線圈的匝數(shù)比為8∶1，副線圈兩端接溝通電壓表，則溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是．A.0VB．96.0VC.1.5VD．0.65V（5）李輝同學(xué)正確組裝變壓器后，把12.0V的學(xué)生溝通電源接到原線圈“2”“8”接線柱（相當(dāng)于600匝），副線圈接線“0”“1”接線柱，如圖所示．在確認(rèn)電路連接無(wú)誤的狀況下，接在副線圈兩端的溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是．A.0VB．5.8VC.2.0VD．1.5V3.做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的試驗(yàn)．（1）以下給出的器材中，本試驗(yàn)須要用到的有．（填選項(xiàng)字母）A.B.C.D.E.（2）下列說(shuō)法正確的是．A.變壓器工作時(shí)副線圈電壓頻率與原線圈不相同B.試驗(yàn)中要通過(guò)變更原、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，須要運(yùn)用的科學(xué)方法是限制變量法C.為了人身平安，試驗(yàn)中只能運(yùn)用低壓直流電源，電壓不要超過(guò)12VD.繞制降壓變壓器原、副線圈時(shí)，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好（3）試驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示，為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成，硅鋼片應(yīng)平行于平面．A.abcdB．dcfeC.abghD．a(chǎn)ehd（4）由于交變電流的電壓是變更的，所以試驗(yàn)中測(cè)量的是電壓的值（選填“平均”“有效”或“最大”）；某次試驗(yàn)操作，副線圈所接多用電表的讀數(shù)如圖甲所示，其對(duì)應(yīng)的選擇開(kāi)關(guān)如圖乙所示，則此時(shí)電表讀數(shù)為．（5）若用匝數(shù)N1＝400匝和N2＝800匝的變壓器做試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示．依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，則N1肯定是線圈．（選填“原”或“副”）試驗(yàn)次數(shù)1234U10.901.401.902.40U22.003.014.025.024.有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器，如圖1所示，它有兩個(gè)外觀基本相同的線圈A、B（內(nèi)部導(dǎo)線電阻率、橫截面積相同），線圈外部還可以繞線．（1）某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測(cè)量了A、B線圈的電阻值，指針?lè)謩e對(duì)應(yīng)圖2中的a、b位置，由此可推斷（選填“A”或“B”）線圈的匝數(shù)較多．（2）該試驗(yàn)中輸入端所接電源最適合的是．A.220V溝通電源B.12V以內(nèi)低壓直流電源C.36V平安電壓D.12V以內(nèi)低壓溝通電源（3）假如把它看作志向變壓器，現(xiàn)要測(cè)量A線圈的匝數(shù)，供應(yīng)的器材有：一根足夠長(zhǎng)的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓溝通電源．請(qǐng)完成試驗(yàn)步驟的填空：①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈．②將（選填“A”或“B”）線圈與低壓溝通電源相連接．③用多用電表的擋分別測(cè)量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U.④則A線圈的匝數(shù)為．5.小華同學(xué)做了探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系的試驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）本試驗(yàn)中須要測(cè)量電壓，則在如圖所示的器材中，應(yīng)．A.選甲圖中的器材B.選乙圖中的器材C.都可以選D.都不能選（2）小華在做本試驗(yàn)時(shí)，選擇的原線圈為100匝，副線圈為200匝；他將原線圈接入學(xué)生電源中的溝通電壓“6V”擋位，用合適的電表測(cè)量出副線圈的電壓為13V，則下列敘述可能符合實(shí)際狀況的一項(xiàng)是．A.變壓器的鐵芯沒(méi)有閉合B.肯定是電壓的測(cè)量出了問(wèn)題C.副線圈實(shí)際匝數(shù)與標(biāo)注的“200”不符，應(yīng)當(dāng)小于200匝D.學(xué)生電源實(shí)際輸出電壓大于標(biāo)注的“6V”（3）用匝數(shù)na＝100匝和nb＝200匝的變壓器，試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如表，U1/V1.602.503.704.60U2/V3.705.307.609.70依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可推斷連接電源的線圈是（選填“na”或“nb”）.考點(diǎn)80試驗(yàn)：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1．答案：(1)BC(2)在誤差允許的范圍內(nèi)，原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)解析：(1)為確保試驗(yàn)平安，應(yīng)當(dāng)降低輸出電壓，試驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，A錯(cuò)誤；要探討副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，應(yīng)當(dāng)保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，變更副線圈的匝數(shù)，進(jìn)而測(cè)得副線圈電壓，找出相應(yīng)關(guān)系，B正確；為了愛(ài)護(hù)電表，測(cè)量副線圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，C正確；變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即不計(jì)各種損耗，在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到傳遞磁場(chǎng)能的作用，不是鐵芯導(dǎo)電來(lái)傳輸電能，D錯(cuò)誤．(2)通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算可得，在誤差允許的范圍內(nèi)，原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比，即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2).2．答案：(1)BC低壓溝通電源(2)AC(3)B(4)D(5)D解析：(1)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”試驗(yàn)中，運(yùn)用的是溝通電，所以不須要直流電，磁場(chǎng)是利用了電流的磁效應(yīng)，所以也不須要條形磁鐵，B、C正確；本試驗(yàn)中還須要用到的器材是低壓溝通電源．(2)為便于探究，應(yīng)當(dāng)采納限制變量法，所以A正確；變壓器的原線圈接低壓溝通電，測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“溝通電壓擋”，所以B錯(cuò)誤；運(yùn)用多用電表測(cè)電壓時(shí)，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，所以C正確；雖然試驗(yàn)所用電壓較低，但是通電時(shí)不行用手接觸袒露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣可減小試驗(yàn)誤差，避開(kāi)發(fā)生危急，所以D錯(cuò)誤．故選AC.(3)依據(jù)志向變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比規(guī)律可知，副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V，原線圈的電壓應(yīng)為10V．故選B.(4)組裝變壓器時(shí)，李輝同學(xué)沒(méi)有將鐵芯閉合，則變壓器漏磁比較嚴(yán)峻，連接副線圈的溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)小于志向變壓器的副線圈的讀數(shù)，若為志向變壓器，則U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,8)×12V＝1.5V，實(shí)際電壓小于1.5V．故選D.(5)李輝同學(xué)正確組裝變壓器后，變壓器還是存在漏磁現(xiàn)象，還有銅損、鐵損等損耗，則連接副線圈的溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)總是小于志向變壓器的副線圈的讀數(shù)，若為志向變壓器，則U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,6)×12V＝2.0V，實(shí)際電壓小于2.0V．故選D.3．答案：(1)BDE(2)BD(3)D(4)有效4.8V(5)副解析：(1)試驗(yàn)中須要溝通電源、變壓器和溝通電壓表(萬(wàn)用表)，不須要干電池和直流電壓表，故A、C錯(cuò)誤，B、D、E正確．故選BDE.(2)變壓器工作時(shí)只是變更電壓，不變更頻率，副線圈電壓頻率與原線圈相同，故A錯(cuò)誤；試驗(yàn)過(guò)程中，在原、副線圈匝數(shù)和原線圈兩端電壓三個(gè)變量中保持兩個(gè)不變，變更一個(gè)來(lái)探究匝數(shù)比與原副線圈電壓之比的關(guān)系，用的是限制變量法，故B正確；變壓器變更的是溝通電壓，因此為了人身平安，原線圈兩端只能運(yùn)用低壓溝通電源，所用溝通電壓不能超過(guò)12V，而用直流電壓變壓器不能工作，故C錯(cuò)誤；視察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)覺(jué)粗細(xì)不同，由變壓器工作原理eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)可知，匝數(shù)少的電流大，則導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)粗；繞制降壓變壓器原、副線圈時(shí)，由于副線圈的匝數(shù)少，副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好，故D正確．故選BD.(3)由圖，依據(jù)楞次定律和右手螺旋定則，產(chǎn)生的渦旋電流的方向與面abcd平行，為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，相互絕緣的硅鋼片應(yīng)垂直面abcd，即平行于面aehd，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．故選D.(4)由于交變電流的電壓是變更的，試驗(yàn)中測(cè)量的是電壓的有效值；選擇為溝通電壓10V檔，依題意，此時(shí)電表讀數(shù)為4.8V.(5)由于有漏磁、原副線圈內(nèi)阻分壓等因素，所以副線圈實(shí)際測(cè)量的電壓值應(yīng)當(dāng)小于理論值，由志向變壓器規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(N1,N2)＝eq\f(1,2)由表格數(shù)據(jù)值U1總是略小于eq\f(1,2)U2，故U1應(yīng)當(dāng)是副線圈的電壓值，N1肯定是副線圈．4．答案：(1)A(2)D(3)A溝通電壓neq\f(UA,U)解析：(1)依據(jù)電阻定律，電阻率和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)線越長(zhǎng)，電阻越大，A線圈電阻比B的大，故A線圈匝數(shù)較多．(2)為保證學(xué)生平安，應(yīng)用12V以內(nèi)低壓溝通電源，故選D.(3)②要測(cè)量A線圈的匝數(shù)，所以要把A線圈與低壓溝通電源相連接．③變壓器輸入輸出都是溝通電，所以要用溝通電壓擋測(cè)輸入和輸出電壓．④依據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，有eq\f(UA,U)＝eq\f(nA,n)解得nA＝eq\f(nUA,U).5．答案：(1)A(2)D(3)nb解析：(1)由題圖可知，甲圖是多用電表，而乙圖是直流電壓表，試驗(yàn)須要測(cè)量溝通電壓，因此選用甲圖，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．(2)依據(jù)志向變壓器的原、副線圈的電壓與其匝數(shù)關(guān)系式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，若變壓