2026年高考物理 實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系（復習講義）學生版+解析

實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系

目錄

01考情解碼?命題預警..............................1

02體系構建?思維可視.............................2

03核心突破?靶向攻堅......................................

考點實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系..............................2

知識點1教材原型實驗知識.....................................................3

知識點2創新拓展實驗知識.....................................................3

考向1教材原型實驗...........................................................4

考向2創新拓展實驗...........................................................6

04真題溯源?考向感知..............................9

■01

考情解碼?命題預警

考點要求考察形式2025年2024年2023年

實驗：探究變壓

器原、副線圈電□選擇題

壓與匝數的關系回非選擇題

考情分析：

L命題形式：回單選題0非選擇題

2.命題分析：。：

3.備考建議：弄清教材實驗的原理、器材和實驗步驟的礎上，要能拓展實驗，這就要求學生突破常規實驗思

維，靈活運用所學知識解決新情境下的問題

復習目標：

目標1.熟悉探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系的實驗原理、實驗步驟及數據處理。

目標2.學會在創新實驗中探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。

02

體系構建?思維可視

目的：探究變壓器原、副線圈電

壓與也數的關系

關受實驗思路：控制變量

實驗

物理量的測量

探究變壓器分析數據、歸納結論

原、副線圈

不改變實驗原理,改變實驗目

電壓與匝數

的關系的，在原線圈兩端電壓和匝數

拓展一定時，用多用電表測出副線

創新圈兩端電壓求副線圈?巾:數

不改變實驗裝置和實驗目的.

探究變壓器是否是理想變壓器

■03

核心突破?靶向攻堅

?考點實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系

知識點1教材原型實驗知識

一、實驗目的

探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。

二、實驗原理

1.實驗電路圖

2.實驗方法：控制變量法

（1）3、川一定，研究〃2和S的關系。

（2）S、敢一定,研窕〃i和S的關系。

三、實驗器材

學生電源（低壓交流）、可拆變壓器（配備幾個不同匝數的線圈）、多用電表、導線若干。

四、實驗步驟

1.保持原線圈的匝數小和電壓S不變，改變副線圈的匝數〃2,研究〃2對副線圈電壓S的影響。

（1）選擇力=400匝，用導線將變壓器原線圈接在學生電源的交流輸出接線柱上。

（2）調節選擇開關使原線圈兩端電壓為5V。

（3）將多用電表與副線圈〃2=200匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓S。

（4）將〃2、5、〃1、Ui記錄在表格一中。

表格-3=5V.功=4。。而

實驗次數123

〃2/匝

s/v

（5）改變副線圈的匝數〃2,重復上述步驟，將數據記錄在表格一中。

2.保持副線圈的匝數〃2和原線圈兩端的電壓S不變，研究原線圈的匝數川對副線圈電ES的影

響。

（1）將1中的原線圈作為副線圈，副線圈作為原線圈。

（2）選擇〃2=400匝，用導線將變壓器原線圈接在學生電源的交流輸出接線柱上。

（3）將選擇開關撥至5V擋。

（4）將多用電壓與副線圈〃1=200匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓S。

（5）將〃2、5、Ui記錄在表格二中。

表格二S=5V,“2=400匝

實驗次數123

〃，匝

U21V

（6）改變原線圈的匝數〃i，重復上述步驟，將數據記錄在表格二中。

五、數據處理

分析表格一和表格二可知，理想變壓器原、副線圈兩端電壓口、5之比等于兩個線圈的匝數〃I、

之比。

六、注意事項

I.要事先推測副線圈兩端電壓的可能值。

2.為了人身安全，只能使用低壓交流電壓，所用電壓不要超過12V,即使這樣，通電時不要用手接

觸裸露的導線、接線柱。

3.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測，大致確定電壓后再選擇

適當的擋位進行測量。

4.連接電路后要由同組的幾位同學分別獨立檢查，然后請老師確認，只有這時才能接通電源。

七、誤差分析

I.由于漏磁，通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴格相等造成誤差。

2.原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗（銅損）造成誤差。

3.鐵芯中有磁損耗，產生渦流造成誤差

知識點2創新實驗知識

有關變壓器實驗可以為探究，也可以為測量電壓、電流，輸入輸出功率間的美系，對所用器材、

測量量及方式上改變來進行考查，分析實際變壓器與理想變壓器的差異。

本實驗的創新角度主要包括以下兩個方面：

1.不改變實驗原埋，改變實驗目的，在原線圈兩端電壓和匝數一定時.，用多用電表測出副線圈兩端

電壓就可以求出副線圈的雨數。

2.不改變實驗裝置和實驗目的，還可以探究變壓器是不是理想變壓器。

?命??

考向1教材原型實驗

雨.（2025?云南?模擬預測）在“探究變壓器原、副線圈兩端電壓與匝數關系”的實驗中，小型

可拆變壓器的原、副線圈匝數分別為川=120匝、〃2=240匝，某實驗小組在原線圈兩端依次加上不

同的電壓，用多用電表的交流電壓擋分別測量原、副線圈兩端的電壓，數據如下表所示。

實驗序號原線圈兩端的電壓U\N副線圈兩端的電壓IhN

5

13.97.71：2.0

25.911.61：2.0

37.815.2

（I）實驗小組根據測得的數據在表格中算出U|、S的比值，還有一組3、5的比值沒有算出，把

求出的結果填在表格中。

（2）本實驗可得出結論：在誤差允許的范圍內，變壓器線圈兩端電壓與匝數關系為（用

題目中給出的字母表示）。

（3）該變壓器是________（選填“升壓”或“降壓”）變壓器。

【變式訓練1】（2025重慶八中一診）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”的實驗中，

小胡采用了如圖的可拆式變壓器和電路圖進行研究。

（1）小胡將圖中變壓器的左側線圈接線柱0、8（代表800匝）與低壓直流電源12V檔相連，與右

側線圈0、2（代表2（）0匝）接線柱相連的電壓表示數最可能是_____；

A.48.0VB.3.0VC.0V

（2）小胡正確選材并接線后，記錄如卜.表所示四組實驗數據。

第一組第二組第三組第四組

NJ匝10()10()10020()

N2/匝200400400400

UJV1.85D.911.813.65

UJN4.004.008.008.00

若僅探究匝數也對電壓5的影響，應該分析第一組和第組數據，分析表中數據可知，M一

定是______（填“原”或“副”）線圈的匝數。

【變式訓練2】（2025?廣東省?聯考題）某同學從家里舊電器上拆得一環形變壓器（如圖），但變壓

器的銘牌已經污損無法看清參數。該同學利用高中所學知識來探究該變壓淵原、副線圈兩端的電壓

與匝數之間的關系，操作步驟如下：

4

（1）確定繞組：結合銘牌殘存數據可知圖中1、2為輸入端，3、4和5、6為兩次級繞組輸出端，用

多用電表歐姆擋測最發現都導通。

（2）測量變壓器的初級（原）、兩次級（副）線圈匝數分別為〃I、和〃3：先在該變壓器閉合鐵芯

上緊密纏繞〃=80匝漆包細銅線，并將理想交流電壓表接在細銅線兩端；然后在初級線圈（1、2端）

上輸入有效值為220V的交流電，若理想交流電壓表的示數為4.0V,則初級線圈的叵數HI=

;把理想交流電壓表分別接在3、4和5、6端，示數分別為12.0V、5V,則次級線圈的

匝數〃2=，〃3=。

（3）該同學通過裸露部分觀察，發現該變壓器使用了兩種規格的銅線繞制，結合前面數據可以推想

其中較粗的銅線屬于（填“初級線圈”或“次級線圈”）。

（4）考慮到變壓器工作時有漏磁損失，實驗中測得的原線圈匝數（填“大于”“等于"

或“小于”）原線圈的實際匝數。

【變式訓練3】（2025?浙江嘉興?三模）在“探究變壓器原、副線作電壓與匝數的關系”實驗中，小張

用400匝的線圈Ni和800匝的線作M組合而成的變壓器進行實驗，然后選擇填“穩壓2A”或

“交流3A”）作為輸入端電源，如圖所示。經正確連線和規范讀數，實驗中記錄的數據由、4分別

表示線圈Ni、N?兩端的電壓測量數據。

U1/V1.802.813.804.785.80

%/V4.006.018.029.9812.04

根據表中數據，下列推斷正確的是（多選）

A.M一定是副線圈B.帖中的電流較Ni小

C.N2中的電流頻率較Ni高D.實驗中變壓器頂部鐵芯一定有松動

考向2創新拓展實驗

例耳（2025?河北省?模擬題）某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數的關系，提供的實驗器材

有：學生電源、可拆變壓器、交流電壓表、導線若干。

可移動鐵芯

圖甲為實驗原理圖在線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分另J測量原、副線圈兩端的電壓，測量數據

如表:

原線圈匝數川=400副線圈匝數〃2=200副線圈匝數〃2=1400

實驗序號

原線圈兩端電壓S（V）副線圈兩端電壓S（V）副線圈兩端電壓5（V）

15.82.920.3

28.04.028.1

312.66.244.0

請回答下列問題:

<1）應將圖甲中的4、8分別與圖乙中的（填“a、b”或“,d"）連接。

（2）根據上表數據得出的實驗結論是：在實驗誤差允許范圍內，變壓器原、副線圈的電壓之比等于

（3）在實驗序號為2的測量中，若把圖丙中的可動鐵芯取走，副線圈匝數〃2=200,則副線圈兩端

電壓（填正確答案標號）。

A.一定小于4.0VB.一定等于4.0VC.一定大于4.0V

（4）圖丁為某電學儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側虛線框內的交流電源與串聯的定值

電阻凡）可等效為該電學儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻”與

該變壓器的副線圈相連，原、副線圈的匝數分別為川、發，在交流電源的電壓有效值U。不變的情況

下，調節可變電阻R的過程中，當“=時，R獲得的功率最大。

【變式訓練1】有一個教學用的可拆變壓器，其鐵心粗細一致，如圖所示，它有兩個外觀基本相同的

線圈人、B（內部導線電阻率、橫截面積相同），線圈外部還可以再繞線圈。

（1）某同學用多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、8線圈的電阻值，指針分別對?應圖中的。、力位

置，則A線圈的電阻為C,由此可推斷〔選填“A”或"B”）線圈的匝數較多。

（2）如果把該變壓器看作理想變壓器，現要測量4線圈的質數，提供的器材有：一根足夠長絕緣導

線、一只多用電表和低壓交流電源，請完成以下實驗步驟：

①用絕緣導線在線圈B上繞制〃匝線圈；

②將A線圈與低壓交流電源相連接；

③用多用電表的“交流電壓”擋分別測量A線圈的輸入電壓心和（選填“繞制”或“8”）

線圈的輸出電壓U；

④則A線圈的匝數為（用己知和測得量的符號表示）。

【變式訓練2］某研究性學習小組的同學想用220V交流電源作為某小型電器的電源。他先制作/

一個交流變為直流的整流器，但是這個整流器需要用6V的交流電源，于是他又添置了一臺220V/6

V的變壓器，如圖所示。他看到這個變壓器上有〃、b、c、d四個引出線頭，且〃、d引線比山。引

線粗。

（1）他不知道接法，也沒有相應的說明書。你能幫他判斷正確的接法是。、d端接（選填

“220V”或“6V”）。

（2）這臺220V/6V的理想變壓器接6V的線圈匝數是300匝，則接220V的線圈匝數是

匝。

【變式訓練3］在課堂演示探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系實驗中，利用小燈泡定性判斷

變壓器線圈兩端的電壓與函數的關系。如圖所示，將長導線按順時針方向（從上面看）一匝一匝地

繞在鐵芯的左邊，邊繞邊觀察小燈泡的發光情況，等小燈泡發出耀眼的強光后，再將導線一匝一匝

地退空鐵芯，邊退邊觀察小燈泡的發光情況。

（1）你觀察到的現象是O

（2）由此你能得出的結論是__________________________________________

04

真題溯源?考向感知

1.有一個教學用的可拆變壓器，如圖甲所示。它有兩個外觀基本相同的線圈A、B,線圈外部還可

以繞線。

（1）某同學用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值，指針分別對應圖乙中的

b位置，則A線圈的電阻為Q,由此可推斷（選填"A”或"B”）線圈的

匝數較多。

（2）如果把它看成理想變壓巖，現要測量A線圈的匝數，提供的器材有：?根足夠長的絕緣導

線、一只多用電表和低壓交流電源，請簡要敘述實驗的步驟（寫出要測的物理量，并用字母表

示）;;。A線圈的匝數為4=。（用所測物理

量符號表示）

2.某同學在實驗室進行探究變壓器原、副線圈電壓與匝數關系的實驗。他準備了可拆變壓器、多

用電表、開關和導線若干。

（1）實驗需要以下哪種電源;

A.低壓直流電源B.高壓直流電源

C.低壓交流電源D.高壓交流電源

（2）該同學認真檢查電路無誤后，先保證原線圈匝數不變，改變副線圈匝數，再保證副線圈匝數

不變，改變原線圈匝數。分別測出相應的原、副線圈電壓值。由于交變電流電壓是變化的，所以，

我們實際上測量的是電壓的值（填“有效”或“最大。其中一次多用電表讀數如圖所

示，此時電壓表讀數為；

（3）理想變壓器原、副線圈目壓應與其匝數成（填“正比”或“反比”）；

（4）由于實驗中變壓器的銅損和鐵損導致變壓器并非理想。實驗中，上圖中變壓器的原線圈接

“0：8”接線柱，副線圈接“0：4”接線柱，當副線圈所接電表的示數為5.0V,則原線圈所接電源電

壓可能為o

A.16.0VB.10.0VC.5.0VD.2.5V

3.（1）某同學用圖所示的變壓器做“探究變壓器兩端電壓與匝數的關系”實驗：

①如圖所示，變壓器右邊原線圈“0”和"1”接線柱所接的電源應是（填“甲”或“乙”）；

②右邊“0"和力''接線柱接電源的同時,左邊接線柱依次接“0”和“2”、“0”和“8”、“0”和“16”,測得如

下數據：

線圈原線圈副線圈

接線柱接“0”和“1”接“0”和“2”接“0”和“8”接“0”和“16”

電壓/V5.611.045.092.5

上述探究副線圈兩端的電壓與匝數的關系中采用的實驗方法是（）

A.等效法B.控制變量法C.轉換法D.類比法

4.實驗測量、實驗操作、數據分析和誤差分析是物理實驗的重要環節。

（1）用10分度的游標卡尺測量某物體直徑如圖所示，則直徑4二cm。

0glol游標

（2）在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”的實驗中，如圖所示為所用實驗器材，可拆變

壓器，學生電源，數字萬用表。

關于本實驗，下列說法正確的是O

A.為了保證人身安全，只能變用低壓交流電源，原線圈所接電壓不超過I2V

B.為了保證人身安全，變壓器通電后不要用手接觸裸露的導線或接線柱

C.變壓器正常工作后，通過鐵芯導電將電能從原線圈傳遞到副線圈

D.使用交流電壓擋測電壓時：先用最大量程擋測試，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量

（3）現將數字多用電表的選擇開關旋至最合適的擋位后，分別測量原線圈匝數為〃/時的輸入電壓

U/和副線圈匝數為〃2時的輸H電壓S,數據如下表。

原線圈匝數小（匝）副線圈匝數〃2（匝）輸入電壓Ui（V）輸出電壓U2（V）

1002004.328.27

1008004.3233.90

4008004.338.26

40016004.3316.52

①在誤差允許范圍內，表中數據基本符合規律。

②進一步分析數據，發現輸出電壓比理論值偏小，請分析原因。

5.某興趣小組用如圖所示的可拆變壓器進行“探究變壓器線圜兩端的電壓與匝數的關系”實驗。

變壓器鐵芯

可拆變壓器零部件出裝后的變壓器

（1）該實驗中變壓器原線圈接線柱接入學生電源應該選擇哪種接法（填或"B”）；

（2）實驗開始前，小藝同學沒有使用鐵芯組裝變壓器，而是直接將一個線圈接入電源，另外一個

線圈接電壓表，保持電源輸入電壓、兩個線圈接入的匝數不變，逐漸將兩個線圈相互靠近的過程

中，觀察到電壓表的讀數（選填“變大”、“變小”、“不變；

（3）在正確組裝變壓器后，甲乙丙三位同學分別利用控制變量法探究副線圈的電壓內與原線圈電

壓4,原線圈的匝數多,副線圈的匝數〃2的關系，將實驗數據繪制成甲、乙、丙三幅圖像，哪個

同學的實驗結果有誤（選填呷"、“乙“丙”）

（4）小琳同學在某次實驗中選擇廠家標注匝數4=200匝的線圈A作為原線圈，廠家標注匝數

詼=10（）匝的線圈B作為副線圈，分別接入不同輸入電壓測得對應的輸出電壓％得到實驗數

據如表所示；分析下列可能的原因，你認為正確的有。

實驗次數〃八/匝匝UJV

12001008.24.0

22001006.12.9

32001004.01.9

A.原、副線圈的電壓的頻率不相等

B.變壓器線圈中有電流通過時會發熱

C.鐵芯在交變磁場的作用下會發熱

D.穿過副線圈的磁通最大F原圈的磁通顯

實驗：探究變壓器原.副線圈電壓與匝數的關系

錄

01考情解碼?命題預警..............................1

02體系構建?思維可視.............................2

03核心突破?靶向攻堅......................................

考點實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系...............................2

知識點1教材原型實驗知識.....................................................3

知識點2創新拓展實驗知識.....................................................3

考向1教材原型實驗...........................................................4

考向2創新拓展實驗...........................................................6

04真題溯源?考向感知..............................9

■01

考情解碼?命題預警

考點要求考察形式2025年2024年2023年

實驗：探究變壓

器原、副線圈電□選擇題

壓與匝數的關系必非選擇題

考情分析：

1.命題形式：回單選題0非選擇題

2.命題分析：。

3.備考建議：弄清教材實驗的原理、器材和實驗步驟的礎上，要能拓展實驗，這就要求學生突破常規實驗思

維，靈活運用所學知識解決新情境下的問題

復習目標：

目標1.熟悉探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系的實驗原理、實驗步驟及數據處理。

目標2.學會在創新實驗中探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。

02

體系構建?思維可視

目的：探究變壓器原、副線圈電

壓與也數的關系

關受實驗思路：控制變量

實驗

物理量的測量

探究變壓器分析數據、歸納結論

原、副線圈

不改變實驗原理,改變實驗目

電壓與匝數

的關系的，在原線圈兩端電壓和匝數

拓展一定時，用多用電表測出副線

創新圈兩端電壓求副線圈?巾:數

不改變實驗裝置和實驗目的.

探究變壓器是否是理想變壓器

■03

核心突破?靶向攻堅

?考點實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系

知識點1教材原型實驗知識

一、實驗目的

探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系。

二、實驗原理

1.實驗電路圖

2.實驗方法：控制變量法

（1）3、川一定，研究〃2和S的關系。

（2）S、敢一定,研窕〃i和S的關系。

三、實驗器材

學生電源（低壓交流）、可拆變壓器（配備幾個不同匝數的線圈）、多用電表、導線若干。

四、實驗步驟

1.保持原線圈的匝數小和電壓S不變，改變副線圈的匝數〃2,研究〃2對副線圈電壓S的影響。

（1）選擇力=400匝，用導線將變壓器原線圈接在學生電源的交流輸出接線柱上。

（2）調節選擇開關使原線圈兩端電壓為5V。

（3）將多用電表與副線圈〃2=200匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓S。

（4）將〃2、5、〃1、Ui記錄在表格一中。

表格-3=5V.功=4。。而

實驗次數123

〃2/匝

s/v

（5）改變副線圈的匝數〃2,重復上述步驟，將數據記錄在表格一中。

2.保持副線圈的匝數〃2和原線圈兩端的電壓S不變，研究原線圈的匝數川對副線圈電ES的影

響。

（1）將1中的原線圈作為副線圈，副線圈作為原線圈。

（2）選擇〃2=400匝，用導線將變壓器原線圈接在學生電源的交流輸出接線柱上。

（3）將選擇開關撥至5V擋。

（4）將多用電壓與副線圈〃1=200匝的接線柱相連接，讀出副線圈兩端的電壓S。

（5）將〃2、5、Ui記錄在表格二中。

表格二S=5V,“2=400匝

實驗次數123

〃，匝

U21V

（6）改變原線圈的匝數〃i，重復上述步驟，將數據記錄在表格二中。

五、數據處理

分析表格一和表格二可知，理想變壓器原、副線圈兩端電壓口、5之比等于兩個線圈的匝數〃I、

之比。

六、注意事項

I.要事先推測副線圈兩端電壓的可能值。

2.為了人身安全，只能使用低壓交流電壓，所用電壓不要超過12V,即使這樣，通電時不要用手接

觸裸露的導線、接線柱。

3.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測，大致確定電壓后再選擇

適當的擋位進行測量。

4.連接電路后要由同組的幾位同學分別獨立檢查，然后請老師確認，只有這時才能接通電源。

七、誤差分析

I.由于漏磁，通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴格相等造成誤差。

2.原、副線圈有電阻，原、副線圈中的焦耳熱損耗（銅損）造成誤差。

3.鐵芯中有磁損耗，產生渦流造成誤差

知識點2創新實驗知識

有關變壓器實驗可以為探究，也可以為測量電壓、電流，輸入輸出功率間的美系，對所用器材、

測量量及方式上改變來進行考查，分析實際變壓器與理想變壓器的差異。

本實驗的創新角度主要包括以下兩個方面：

1.不改變實驗原埋，改變實驗目的，在原線圈兩端電壓和匝數一定時.，用多用電表測出副線圈兩端

電壓就可以求出副線圈的雨數。

2.不改變實驗裝置和實驗目的，還可以探究變壓器是不是理想變壓器。

?命??

考向1教材原型實驗

雨.（2025?云南?模擬預測）在“探究變壓器原、副線圈兩端電壓與匝數關系”的實驗中，小型

可拆變壓器的原、副線圈匝數分別為川=120匝、〃2=240匝，某實驗小組在原線圈兩端依次加上不

同的電壓，用多用電表的交流電壓擋分別測量原、副線圈兩端的電壓，數據如下表所示。

實驗序號原線圈兩端的電壓U\N副線圈兩端的電壓IhN

5

13.97.71：2.0

25.911.61：2.0

37.815.2

（1）實驗小組根據測得的數據在表格中算出S、U2的比值，還有一組3、5的比值沒有算出，把

求出的結果填在表格中。

（2）本實驗可得出結論：在誤差允許的范圍內，變壓器線圈兩端電壓與匝數關系為（用

題目中給出的字母表示）。

（3）該變壓器是________（選填“升壓”或“降壓”）變壓器。

答案（1）1：1.9：（2）幺="；（3）升壓

U,n2

解析（1）第三組數據為：^=—=—o

U215.21.9

（2）線圈匝數之比九=電=_1,結合表格中的數據知，在誤差允許的范圍內，線圈兩端電壓與

的2402

匝數的關系是5=殳。

U2叱

（3）從表格中的數據可知副線圈匝數多、電壓高，所以該變壓器是升壓變壓器。

【變式訓練1】（2025重慶八中一診）在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”的實驗中，

小胡采用了如圖的可拆式變壓器和電路圖進行研究。

（1）小胡將圖中變壓器的左側線圈接線柱0、8（代表800匝）與低壓直流電源12V檔相連，與右

側線圈0、2（代表200匝）接線柱相連的電壓表示數最可能是______；

A.48.0VB.3.0VC.0V

（2）小胡正確選材并接線后，記錄如卜.表所示四組實驗數據。

第一組第二組第三組第四組

Nj匝10()10()100200

N2/匝200400400400

I/./V1.850.911.813.65

UJN4.004.008.008.00

若僅探究匝數N2對電壓5的影響，應該分析第一組和第組數據?，分析表中數據可知，M一

定是（填“原”或“副”）線圈的匝數。

【答案】?.C②.二③.副

【解析】（1）變壓器的工作原理是互感，原線圈接入的應該是交流電源，小胡將低壓直流電源12V

檔接入原線圈，不能夠發生互感，與右側線圈0、2（代表2。0匝）接線柱相連的電壓表示數最可能

是0V。故選C

U.N\

（2）[2]根據理想變壓器的電壓匝數關系有#二小

若僅探究匝數M對電壓S的影響，則需要保持N1與3一定，可知，應該分析第一組和第二組數

據；

⑶實際上，由于存在漏磁、鐵芯中-渦流、線圈有?定電阻，導致副線圈測量電壓小于副線圈兩端

電壓的理論值，根據匝數關系，給出的匝數比值廿為:與丁兩種，根據給出的數據可知，對應的

M24

11

電壓比值hU1分別小于々與7，可知，M一定是副線圈的匝數

【變式訓練2】（2025?廣東省?聯考題）某同學從家里舊電器上拆得一環形變壓器（如圖），但變壓

器的銘牌已經污損無法看清參數。該同學利用高中所學知識來探究該變壓器原、副線圈兩端的電壓

與匝數之間的關系，操作步驟如下：

（1）確定繞組：結合銘牌殘存數據可知圖中1、2為輸入端，3、4和5、6為兩次級繞組輸出端，用

多用電表歐姆擋測量發現都導通。

（2）測量變壓器的初級（原）、兩次級（副）線圈匝數分別為川、小和〃3：先在該變壓器閉合鐵芯

上緊密纏繞"=80匝漆包細銅線，并將理想交流電壓表接在細銅線兩端；然后在初級線圈（1、2端）

上輸入有效值為220V的交流電，若理想交流電壓表的示數為4.0V,則初級線圈的叵數用=

;把理想交流電壓表分別接在3、4和5、6端，示數分別為12.0V、5V,則次級線圈的

匝數ni=,〃3=。

（3）該同學通過裸露部分觀察，發現該變壓器使用了兩種規格的銅線繞制，結合前面數據可以推想

其中較粗的銅線屬于（填“初級線圈”或“次級線圈”）。

（4）考慮到變壓器工作時有漏磁損失，實驗中測得的原線圈匝數（填“大于”“等于"

或“小于”）原線圈的實際匝數。

答案（2）?i=4400m=240,〃3=100；（3）次級線圈；（4）小于

解析（2）初級線圈的電壓S=220V,電壓表示數U=4.0V,漆包細銅線匝數〃=80,根據理想

變壓器的變壓比公式知幺=乜，即些丫二區，解得m=4400；同理，把理想交流電壓表分別接

Un4.0V80

在3、4和5、6端，示數分別為12.0V、5V,有至上="，型上="，解得〃2=240,^=100o

12.0V%12.0V%

（3）環形變壓器的輸入功率等于輸出功率，根據尸=S知，由于初級線圈電壓較大、次級線圈電

R

壓較小，所以初級線圈的電阻較大、次級線圈電阻較小，根據拉=包可知，銅線越粗、橫截面積S

S

越大、電阻越小，所以其中較粗的銅線屬于次級線圈。

（4）根據變壓器原理可知，原、副線圈兩端電壓之比等于原、副線圈匝數之比，即變壓器原、副

線圈電壓應與其匝數成正比，實驗中由于工作時有漏磁損失，導致變壓器的鐵芯損失一部分能量，

所以副線圈上的電壓的實際值一般略小于理論值，所以實驗中測得的原線圈匝數小于原線圈的實際

匝數

【變式訓練3】（2025?浙江嘉興?三模）在“探究變壓器原、副線作電壓與匝數的關系”實驗中，小張

用400匝的線圈M和800匝的線作N2組合而成的變壓器進行實驗，然后選擇填“穩壓2A”或

“交流3A”）作為輸入端電源，如圖所示。經正確連線和規范讀數，實驗中記錄的數據Ui、S分別

表示線圈N1、必兩端的電壓測量數據。

UJV1.802.813.804.785.80

//V4.006.018.029.9812.04

根據表中數據，下列推斷正確的是（多選）

A.N1一定是副線圈B.%中的電流較N1小

C.刈中的電流頻率較N】高D.實驗中變壓器頂部鐵芯一定有松動

【答案】交流3AAB

【詳解】［1］變壓器利用了互感現象，所以變壓器對穩壓電源起不到變壓作用，要選擇交流3A的輸

入端電源。

[2]A.由于有漏磁、原副線圈內阻分壓等因素，所以副線圈實際測量的電壓值應該小于理論值，由

理想變壓器規律空=空=；

U2N22

由表格數據內總是略小于故Ni一定是副線圈，A正確；

B.由理想變壓器規律5=骼

l2N1

可知N?中的電流較Ni小，B.正確：

C.變壓器只能改變交流電的電壓，不能改變頻率，C錯誤；

D.變壓器不是理想的，存在鐵損、磁損、銅損等損耗，變壓器頂部鐵芯不一定有松動，D錯誤。

故選ABo

考向2創新拓展實瞼

亟（2（）25?河北省?模擬題）某物理小組欲探究變壓器線圈兩端電壓與匝數的關系，提供的實驗器材

有：學生電源、可拆變壓器、交流電壓表、導線若干。

圖甲為實驗原理圖在線圈A、B兩端加上電壓，用電壓表分另J測量原、副線圈兩端的電壓，測量數據

如表：

原線圈匝數m=400副線圈匝數m=200副線圈匝數〃2=1400

實驗序號

原線圈兩端電壓Ui（V）副線圈兩端電壓5（V）副線圈兩端電壓4（V）

15.82.920.3

28.04.028.1

312.66.244.0

請回答下列問題：

（I）應將圖甲中的48分別與圖乙中的（填％、b"或“c、""）連接。

（2）根據上表數據得出的實驗結論是：在實驗誤差允許范圍內，變壓器原、副線圈的電壓之比等于

（3）在實驗序號為2的測量中，若把圖丙中的可動鐵芯取走，副線圈匝數〃2=200,則副線圈兩端

電壓__________（填正確答案標號）。

A.一定小于4.0VB.一定等于4.0VC.一定大于4.0V

（4）圖「為某電學儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側虛線框內的交流電源與串聯的定值

電阻Ro可等效為該電學儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻R與

該變壓器的副線圈相連，原、副線圈的匝數分別為小、小，在交流電源的電壓有效值5不變的情況

卜，調節可變電阻R的過程中，當￡=時，R獲得的功率最大。

答案（l）c、d；（2）兩個線圈的匝數之比；（3）A；（4）等。

，4

解析（1）在探究變壓器線圈兩端電壓與匝數關系的實驗中，原線圈兩端應接入交流電，故應將A、

4分別與c、d連接;

⑵根據題表中數據可得，線圈1、2匝數比2=理=2：I,電壓比分別為5-2：1、"=線

〃2200U2U24.0

=2：1、—^2.03：1,

U26.2

線圈I、3匝數比出=您q0.286,電壓比分別為如=箜-0.286、^-=—^0.285,如=

出1400620.3人28.1U3

因此在實驗誤差允許范圍內，可以得到如=2、5="

%的4%

得出結論：在實驗誤差允許范圍內，變壓器原，副線圈的電壓之比等于兩個線圈的匝數之比;

（3）若把題圖丙中的可動鐵芯取走，磁損耗變大，原線圈中磁通量變化率大于副線圈磁通量變化率,

根據法拉第電磁感應定律知，副線圈兩端電壓一定小于4.0V,故BC錯誤，A正確。

故選：Ao

（4）設變壓器原副線圈的匝數比

〃2

根據理想變壓器電壓與匝數比的關系，副線圈兩端電壓&

〃1k

根據理想變壓器電流與匝數比的關系，通過副線圈的電流/?="/產奶

叱

變壓器負載電阻/?=5=與x33孕=1.%：

i2kkl]k<2k~

即

把電阻Ro看作輸入電源的等效內阻，即r=R0

電源的輸出功率P出="/=——華——=-----4----------

當Ra=Ro，電源有最大輸出功率

即FR=RO

結合上述解得《=鳥。

叫）所

【變式訓練1】有一個教學用的可拆變壓器，其鐵心粗細一致，如圖所示，它有兩個外觀基本相同的

線圈A、B（內部導線電阻率、橫截面積相同），線圈外部還可以再繞線圈。

（1）某同學用多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、8線圈的電阻值，指針分別對?應圖中的。、力位

置，則A線圈的電阻為C,由此可推斷〔選填“A”或"B”）線圈的匝數較多。

（2）如果把該變壓器看作理想變壓器，現要測量4線圈的質數，提供的器材有：一根足夠長絕緣導

線、一只多用電表和低壓交流電源，請完成以卜.實驗步驟：

①用絕緣導線在線圈B上繞制〃匝線圈；

②將A線圈與低壓交流電源相連接；

③用多用電表的“交流電壓”擋分別測量A線圈的輸入電壓心和（選填“繞制”或“8”）

線圈的輸出電壓U；

④則A線圈的匝數為（用己知和測得量的符號表示）。

答案⑴24；4；（2）繞制；*

解析（1）多用電表歐姆擋讀數=指針指示值x倍率。人的讀數為24,倍率為“x|”，所以電阻為

24Qo根據電阻定律，導線越長，電阻越大，因為4的電阻比B大，所以4線圈匝數多。

（2）③因為要測量A線圈匝數，所以要把A線圈與低壓交流電源相連接。變壓器輸入、輸出電壓都

是交流電，所以要用交流電壓擋測繞制線圈的輸出電壓a

④根據變壓器電壓比等于匝數比，有j，所以HA=與。

77~nU

【變式訓練2］某研究性學習小組的同學想用220V交流電源作為某小型電器的電源。他先制作了

一個交流變為直流的整流器，但是這個整流器需要用6V的交流電源，于是他又添置了一臺220V/6

V的變壓器，如圖所示。他看到這個變壓器上有a、b、c、d四個引出線頭，且a、d引線比氏c?引

線粗。

a

（I）他不知道接法.也沒有相應的說明書C你能幫他判斷不確的接法是〃、"端接（選填

“220V”或“6V”）。

（2）這臺220V/6V的理想變壓器接6V的線圈匝數是300匝，則接220V的線圈匝數是

原。

答案（1）6V；（2）11000

解析（1）因為理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，采用的是降壓變壓器，根據夕=u/可知，副

線圈中的電流大，為了減小輸電線上功率的損失，副線圈電線電阻要小，由公式R=可知，引線

要粗，故。、d接6V。

（2）根據變壓器工作原理知力=警，若理想變壓器接6V的線圈匝數是30（）匝，則接220V的線

UbeUbe

圈匝數是11000匝。

【變式訓練3】在課堂演示探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系實驗中，利用小燈泡定性判斷

變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系。如圖所示，將長導線按順時針方向（從上面看）一匝一匝地

繞在鐵芯的左邊，邊繞邊觀察小燈泡的發光情況，等小燈泡發出耀眼的強光后，再將導線一匝一匝

地退出鐵芯，邊退邊觀察小燈泡的發光情況。

（1）你觀察到的現象是。

（2）由此你能得出的結論是