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第69课时　探究变压器原、副线圈
电压与匝数的关系(实验课)
[学习目标]　1．会用实验探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，体会控制变量法，了解实验误差的产生原因。2．知道变压器的工作原理，掌握变压器的特点，并能分析、解决实际问题。
1．实验原理
(1)实验电路图(如图所示)：
(2)实验方法：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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．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。
类型1　教材原型实验
[典例1]　(2025·北京模拟)某同学利用图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。
(1)该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6 V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为________。
A．0　 B．3.0 V
C．6.0 V　 D．12.0 V
(2)正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为U1，右侧0、4之间的电压为U2，数据如表所示，可判断学生电源接在了接线柱________(选填“左侧0、2”或“右侧0、4”)上。
实验次数 1 2 3 4 5
U1/V 1.00 1.90 3.00 4.00 4.80
U2/V 2.10 4.00 6.10 8.20 10.00
(3)实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下：
①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。
②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压U0和B线圈的输出电压U。
③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压U1。
如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数nA＝________，nB＝________。(用题中给出的字母表示)
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方法技巧：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，在交变磁场的作用下产生涡流造成误差。
(4)多用电表的读数存在误差。
[典例2]　某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。
(1)某次实验中，用匝数na＝400匝和nb＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是________。
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
A．原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制
B．副线圈的匝数为na，用较细导线绕制
C．原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制
D．副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制
(2)为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成的。作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计________。
A　　　　B　　 　　C　　　 　D
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类型2　探索创新实验
[典例3]　 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电阻挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，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、一个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nA＝________(用所测物理量符号表示)。
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【创新点解读】　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副线圈匝数一定时，用多用电表测出副线圈两端电压就可以求出原线圈的匝数。
(2)不改变实验装置，还可以探究变压器是否是理想变压器。
[典例4]　某同学利用自耦变压器探究“变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验，变压器结构图如图甲所示。
回答下列问题：
(1)实验过程中为了安全选用了学生电源供电，连接电路时，应该将学生电源________(选填“直流”或“交流”)接线柱和自耦变压器的________(选填“A、B”或“C、D”)接线柱相连接。
(2)在测量变压器副线圈上电压时，选用了多用电表进行测量，如果某次实验副线圈上的电压大约为6 V，则多用电表挡位选择开关应该旋至________挡位；正确选挡后开始实验，刻度盘指针如图丁所示，读数为________V。
(3)实验时保持变压器原线圈输入电压不变，调节旋钮P的位置并记录数据，从所得数据发现原、副线圈电压比总是略大于对应的匝数比，造成这一误差的原因可能是(说出一条即可)_____________________________________。
【创新点解读】　本实验利用自耦变压器探究“变压器线圈两端的电压与匝数关系”，是用同一个线圈来完成实验的。
第69课时
典例1　解析：(1)变压器是根据互感现象进行工作的，由题图乙可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为0。
(2)由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以U1为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧0、4。
(3)根据变压器电压比等于匝数比，有＝，＝，解得nA＝，nB＝。
答案：(1)A　(2)右　侧　0、4　(3)　
典例2　解析：(1)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nb，副线圈的匝数为na，而副线圈电压较小，电流较大，所以为了尽量减少能量损失，副线圈所用导线应比原线圈粗。故选C。
(2)由于变压器工作时铁芯Q中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯Q中不产生较大的涡流，如图所示，应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计。故选D。
答案：(1)C　(2)D
典例3　解析：(1)多用电表选择的是同一挡位，由读数规则可知A线圈比B线圈电阻大，由此可推断A线圈的匝数较多。
(2)①用绝缘导线在A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UA和绕制线圈的输出电压U。A线圈的匝数nA＝n。(其他方法只要合理即可)
答案：(1)A　(2)步骤见解析　n
典例4　解析：(1)变压器工作需接交变电流，为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，让副线圈上得到较低的电压，故电源连接自耦变压器的A、B接线柱。
(2)实验时副线圈上的电压大约为6 V，则多用电表挡位选择交流10 V；由题图丁可知，电压挡10 V的量程精度为0.2 V，故示数为6.4 V。
(3)主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁现象、铁芯内有涡流发热、导线线圈有电阻发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。
答案：(1)交流　A、B　(2)交流10 V　6.4　(3)有漏磁现象；铁芯内有涡流；线圈上有电阻
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第十二章　交变电流　电磁波　传感器
第69课时　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(实验课)
[学习目标]　1．会用实验探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，体会控制变量法，了解实验误差的产生原因。2．知道变压器的工作原理，掌握变压器的特点，并能分析、解决实际问题。
1．实验原理
(1)实验电路图(如图所示)：
(2)实验方法：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。
2．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。
3．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。
4．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。
5．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。
类型1　教材原型实验
[典例1]　(2025·北京模拟)某同学利用图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。
(1)该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6 V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为________。
A．0　 　B．3.0 V　 　C．6.0 V　 　D．12.0 V
A　
(2)正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为U1，右侧0、4之间的电压为U2，数据如表所示，可判断学生电源接在了接线柱________________(选填“左侧0、2”或“右侧0、4”)上。
实验次数 1 2 3 4 5
U1/V 1.00 1.90 3.00 4.00 4.80
U2/V 2.10 4.00 6.10 8.20 10.00
右　侧　0、4　　
(3)实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测
量A、B线圈的匝数，实验步骤如下：
①取一段漆包线，一端与A线圈上端接线柱相连，
顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。
②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压U0和B线圈的输出电压U。
③用多用电表的交流电压挡测出A线圈两端的电压U1。
如果把该变压器看作理想变压器，则A、B线圈的匝数nA＝________，nB＝________。(用题中给出的字母表示)
　
　
[解析]　(1)变压器是根据互感现象进行工作的，由题图乙可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为0。
(2)由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以U1为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧0、4。
(3)根据变压器电压比等于匝数比，有＝，＝，解得nA＝，nB＝。
方法技巧：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，在交变磁场的作用下产生涡流造成误差。
(4)多用电表的读数存在误差。
[典例2]　某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。
(1)某次实验中，用匝数na＝400匝和nb＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是________。
A．原线圈的匝数为na，用较粗导线绕制
B．副线圈的匝数为na，用较细导线绕制
C．原线圈的匝数为nb，用较细导线绕制
D．副线圈的匝数为nb，用较粗导线绕制
Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90
Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98
C　
(2)为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成的。作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计________。
A　　　　B　　　　　C　　　　　D
D
[解析]　(1)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nb，副线圈的匝数为na，而副线圈电压较小，电流较大，所以为了尽量减少能量损失，副线圈所用导线应比原线圈粗。故选C。
(2)由于变压器工作时铁芯Q中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯Q中不产生较大的涡流，如图所示，应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计。故选D。
类型2　探索创新实验
[典例3]　 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电阻挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断________(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多。
A　
(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、一个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nA＝________(用所测物理量符号表示)。
步骤见解析
　n
[解析]　(1)多用电表选择的是同一挡位，由读数规则可知A线圈比B线圈电阻大，由此可推断A线圈的匝数较多。
(2)①用绝缘导线在A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UA和绕制线圈的输出电压U。A线圈的匝数nA＝n。(其他方法只要合理即可)
【创新点解读】　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副线圈匝数一定时，用多用电表测出副线圈两端电压就可以求出原线圈的匝数。
(2)不改变实验装置，还可以探究变压器是否是理想变压器。
[典例4]　某同学利用自耦变压器探究“变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验，变压器结构图如图甲所示。
回答下列问题：
(1)实验过程中为了安全选用了学生电源供电，连接电路时，应该将学生电源________(选填“直流”或“交流”)接线柱和自耦变压器的________(选填“A、B”或“C、D”)接线柱相连接。
(2)在测量变压器副线圈上电压时，选用了多用电表进行测量，如果某次实验副线圈上的电压大约为6 V，则多用电表挡位选择开关应该旋至__________挡位；正确选挡后开始实验，刻度盘指针如图丁所示，读数为________V。
(3)实验时保持变压器原线圈输入电压不变，调节旋钮P的位置并记录数据，从所得数据发现原、副线圈电压比总是略大于对应的匝数比，造成这一误差的原因可能是(说出一条即可)______________________________
____________。
交流　
A、B　
交流10 V　
6.4　
有漏磁现象；铁芯内有涡流；线
圈上有电阻
[解析]　(1)变压器工作需接交变电流，为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，让副线圈上得到较低的电压，故电源连接自耦变压器的A、B接线柱。
(2)实验时副线圈上的电压大约为6 V，则多用电表挡位选择交流10 V；由题图丁可知，电压挡10 V的量程精度为0.2 V，故示数为6.4 V。
(3)主要原因是变压器不是理想变压器，有漏磁现象、铁芯内有涡流发热、导线线圈有电阻发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。
【创新点解读】　本实验利用自耦变压器探究“变压器线圈两端的电压与匝数关系”，是用同一个线圈来完成实验的。
课时作业(六十九)　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
(实验课)
1．(2025·江苏卷)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得
4 V输出电压．则左侧接线柱选取的是(　　)
A．“0”和“2”　
B．“2”和“8”
C．“2”和“14”　
D．“8”和“14”
√
题号
1
3
2
4
A　[根据可拆式变压器电压与匝数的关系有＝，即＝，解得n1＝2匝，故原线圈接入的匝数是2匝，即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。故选A。]
题号
1
3
2
4
2．(2025·广东广州模拟)小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
题号
1
3
2
4
(1)除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是________(选填仪器前的字母)。
题号
1
3
2
4
A．干电池　B．磁体　C．低压交流电源
D．多用电表　E．直流电压表　F．直流电流表
CD　
(2)变压器铁芯的结构和材料是________。
A．整块不锈钢铁芯
B．整块硅钢铁芯
C．绝缘的硅钢片叠成
(3)若操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1＝4 V，匝数为n1＝200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图乙所示，则可能正确的
是图线________(选填“a”“b”或“c”)。
题号
1
3
2
4
C　
c
[解析]　(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是低压交流电源，所以不需要干电池，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁体，测量线圈两端的电压需要使用多用电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。故选C、D。
(2)变压器铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选C。
(3)操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，则有>，可能正确的图线只有c。
题号
1
3
2
4
3．(2025·河南郑州一模)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，测量数据见下表：
题号
1
3
2
4
实验 序号 原线圈匝数n1＝400匝时原线圈两端电压U1(V) 副线圈匝数n2＝200匝时副线圈两端电压U2(V) 副线圈匝数n3＝1 400匝时副线圈两端电压U3(V)
1 5.8 2.9 20.3
2 8.0 4.0 27.9
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________
(选填“a、b”或“c、d”)连接。
(2)根据表中数据得出的实验结论：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于____________________。
(3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数n2＝200匝，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
题号
1
3
2
4
c、d　
两个线圈的匝数之比
A
[解析]　(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变电流，故应将A、B分别与c、d连接。
(2)根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内，＝、＝，即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)若把题图丙中的可移动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈中磁通量变化率大，根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0 V。
题号
1
3
2
4
4．(2025·湖南长沙模拟)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)以下给出的器材中，本实验需要用到的是________
(填选项前的字母)。
A．干电池　B．学生电源 C．直流电压表　D．多用电表
(2)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．演绎法　B．等效替代法 C．控制变量法　D．理想实验法
题号
1
3
2
4
BD　
C　
(3)某次实验中得到的实验数据如表所示，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是_________。
题号
1
3
2
4
实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V
1 1 200 400 12.1 3.98
2 800 400 12.0 5.96
3 200 100 11.9 5.95
见解析
(4)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢 发现上述实验数据没有严格遵循这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是________(填选项前的字母)。
A．变压器线圈中有电流通过时会发热
B．原、副线圈的电压不同步
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
题号
1
3
2
4
ACD
[解析]　(1)变压器正常工作需要交流电，因此本实验中需要用交流电源(学生电源)和交流电压表(多用电表)，不需要干电池和直流电压表。
(2)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控制变量法。
(3)由实验数据可知：第1次有＝＝3，＝≈3.04，第2次有＝＝2，＝≈2.01，第3次有＝＝2，＝＝2，由以上计算可知，在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压比与匝数比相等，即＝。
题号
1
3
2
4
(4)变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确；原、副线圈的电压是否同步，对输出电压无影响，故B错误；铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故C正确；原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，输出电压减小，故D正确。
题号
1
3
2
4
谢谢！课时作业(六十九)　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(实验课)
说明：第1题4分；本试卷共24分。　　
1．(2025·江苏卷)用图示可拆变压器进行探究实验，当变压器左侧的输入电压为2 V时，若右侧接线柱选取“0”和“4”，右侧获得4 V输出电压．则左侧接线柱选取的是(　　)
A．“0”和“2”　 B．“2”和“8”
C．“2”和“14”　 D．“8”和“14”
2．(6分)(2025·广东广州模拟)小强同学在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)除图甲中的器材外，下列器材中还需要的是________(选填仪器前的字母)。
A．干电池　B．磁体　C．低压交流电源
D．多用电表　E．直流电压表　F．直流电流表
(2)变压器铁芯的结构和材料是________。
A．整块不锈钢铁芯
B．整块硅钢铁芯
C．绝缘的硅钢片叠成
(3)若操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，原线圈输入电压为U1＝4 V，匝数为n1＝200匝，改变副线圈匝数n2，测量副线圈两端的电压U2，得到U2-n2图像如图乙所示，则可能正确的是图线________(选填“a”“b”或“c”)。
3．(6分)(2025·河南郑州一模)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，测量数据见下表：
实验 序号 原线圈匝数n1＝400匝时原线圈两端电压U1(V) 副线圈匝数n2＝200匝时副线圈两端电压U2(V) 副线圈匝数n3＝1 400匝时副线圈两端电压U3(V)
1 5.8 2.9 20.3
2 8.0 4.0 27.9
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________(选填“a、b”或“c、d”)连接。
(2)根据表中数据得出的实验结论：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于________。
(3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数n2＝200匝，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．(8分)(2025·湖南长沙模拟)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)以下给出的器材中，本实验需要用到的是________(填选项前的字母)。
A．干电池　 B．学生电源
C．直流电压表　 D．多用电表
(2)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．演绎法　 B．等效替代法
C．控制变量法　 D．理想实验法
(3)某次实验中得到的实验数据如表所示，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V
1 1 200 400 12.1 3.98
2 800 400 12.0 5.96
3 200 100 11.9 5.95
(4)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢 发现上述实验数据没有严格遵循这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是________(填选项前的字母)。
A．变压器线圈中有电流通过时会发热
B．原、副线圈的电压不同步
C．铁芯在交变磁场的作用下会发热
D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
课时作业(六十九)
1．A　[根据可拆式变压器电压与匝数的关系有＝，即＝，解得n1＝2匝，故原线圈接入的匝数是2匝，即左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”。故选A。]
2．解析：(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是低压交流电源，所以不需要干电池，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁体，测量线圈两端的电压需要使用多用电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。故选C、D。
(2)变压器铁芯的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选C。
(3)操作过程中横铁芯没有与竖直铁芯对齐，则可能导致漏磁，使得输出电压偏小，则有>，可能正确的图线只有c。
答案：(1)CD　(2)C　(3)c
3．解析：(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变电流，故应将A、B分别与c、d连接。
(2)根据题表中数据可得，在实验误差允许范围内，＝、＝，即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)若把题图丙中的可移动铁芯取走，磁损耗变大，原线圈中磁通量变化率比副线圈中磁通量变化率大，根据法拉第电磁感应定律知，副线圈两端电压一定小于4.0 V。
答案：(1)c、d　(2)两个线圈的匝数之比　(3)A
4．解析：(1)变压器正常工作需要交流电，因此本实验中需要用交流电源(学生电源)和交流电压表(多用电表)，不需要干电池和直流电压表。
(2)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控制变量法。
(3)由实验数据可知：第1次有＝＝3，＝≈3.04，第2次有＝＝2，＝≈2.01，第3次有＝＝2，＝＝2，由以上计算可知，在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压比与匝数比相等，即＝。
(4)变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确；原、副线圈的电压是否同步，对输出电压无影响，故B错误；铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故C正确；原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，输出电压减小，故D正确。
答案：(1)BD　(2)C　(3)见解析　(4)ACD
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