2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第13章交变电流电磁振荡和电磁波传感器实验15探究变压器原副线圈电压与匝数的关系考点1教材原型实验

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【跟踪训练】
(对实验原理、实验器材和数据处理的考查)某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。
(1)下列实验器材中必须要用的有 BCG (选填字母代号)。
A．干电池组 B．学生电源
C．多用电表 D．直流电压表
E．滑动变阻器 F．条形磁体
G．可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
(2)该同学通过实验得到了下表所示的实验数据，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，通过实验数据分析可以得到的实验结论是 在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2) 。
[解析] (1)实验中，必须要有学生电源提供交流电；学生电源本身可以调节电压，无需滑动变阻器，需要用多用电表测量电压；本实验不需要条形磁体，用可拆变压器来进行实验。综上所述，需要的实验器材为BCG。
(2)通过数据计算可得，在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)。
(对注意事项和实验操作的考查)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中。
(1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是 D 。
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12 V
B．连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源
C．因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D．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
(2)某同学在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，操作步骤如下：
①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；
②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；
③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；
④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。
以上操作的合理顺序是①③②④ (只填步骤前数字序号)。
[解析] (1)为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12 V，故A错误；连接好电路后，要先检查电路是否正确，然后再接通电源，故B错误；通电时，不可直接用手接触裸露的导线、接线柱，否则无形之中将人体连在电路中，导致所测数据不准确，同时也有安全隐患，故C错误；为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，应先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故D正确。
(2)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。故合理的顺序是①③②④。实验次数
n1/匝
n2/匝
U1/V
U2/V
1
1 600
400
12.1
2.90
2
800
400
10.2
4.95
3
400
200
11.9
5.92