高中物理模块十电磁感应考点6-4实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系习题

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《探究变压器的电压与匝数的关系》说课稿

《探究变压器的电压与匝数的关系》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《探究变压器的电压与匝数的关系》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“探究变压器的电压与匝数的关系”是高中物理选修 3-2 中电磁感应这一章节的重要内容。

变压器是生活和生产中广泛应用的电学设备，通过对这一内容的学习，学生能够深入理解电磁感应现象的实际应用，为后续学习交变电流、远距离输电等知识奠定基础。

本节课的教材内容主要包括变压器的结构、工作原理以及电压与匝数的关系。

教材通过实验探究的方式引导学生得出变压器电压与匝数的定量关系，培养学生的实验探究能力和科学思维。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电磁感应的基本规律，对法拉第电磁感应定律有了一定的理解。

但对于变压器的工作原理以及电压与匝数的关系，学生可能还比较陌生，需要通过实验和理论分析来加深认识。

在能力方面，高中生已经具备了一定的观察、分析和解决问题的能力，但在实验设计和数据处理方面还需要进一步的培养和提高。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解变压器的结构和工作原理。

（2）知道理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，并能进行相关的计算。

（3）通过实验探究，提高实验操作能力和数据处理能力。

2、过程与方法目标（1）经历探究变压器电压与匝数关系的实验过程，学会控制变量的方法。

（2）通过对实验数据的分析和归纳，培养学生的科学思维和探究能力。

3、情感态度与价值观目标（1）培养学生实事求是的科学态度和团队合作精神。

（2）激发学生对物理学科的兴趣，体会物理知识在生活中的应用。

四、教学重难点1、教学重点（1）变压器的工作原理。

（2）探究变压器电压与匝数的关系。

2、教学难点（1）对变压器工作原理的理解。

（2）实验中如何减小误差，得出准确的结论。

五、教法与学法1、教法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下教学方法：（1）讲授法：讲解变压器的结构、工作原理等基础知识，使学生有初步的认识。

探究变压器两端的电压与匝数的关系

实验原理(1)法拉第电磁感应定律当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中的感应电动势e感的大小和穿过回路的磁通量的变化率成正比，即，这就是法拉第电磁感应定律。

说明：①磁通量增加时，△ø／△t>0，e感为负，即感应电流产生的磁场和原磁场方向相反；当磁通量减少时，△ø／△<0，e感为正，即感应电流产生的磁场和原磁场方向相同。

②中学阶段，物理量的大小和方向常常是分开讨论的。

e感=n△／出仅反映了它的大小，其方向由楞次定律或右手定则来确定。

③感应电动势和磁通量的变化率成正比，不是和磁通量的多少成正比。

例如，有一个线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面转到和磁场垂直时，即线圈内磁通量达到最大，它的变化率却为零，这时感应电动势为零；而当线圈转到和磁场平行时，即穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却达到最大，这时产生的感应电动势达到最大。

(2)变压器原理变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

如下图所示：一个线圈与交流电源连接，叫做原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。

电磁感应是变压器工作的基础，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小，方向在不断地变化，铁芯中的磁场也在不断变化。

变化的磁场在副线圈中产生变化的磁通量，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出感应电压。

原、副线圈匝数不同，副线圈输出的电压与原线圈中的电压也不同，根据法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的电压比与匝数比的关系为。

实验结论：（1）在表3－1中变压器起作用，因此它是一个变压器。

电压与匝数的关系是（2）在表3－2中变压器起作用，因此它是一个变压器，电压与匝数的关系是实验拓展：1.实验中所得数据并不完全符合，原因是什么？2.要使电压通过变压器后降低，副线圈的匝数应该比原线圈的匝数多些还是少些？要使电压升高呢？3.探究自自耦变压器电压与匝数的关系：实验器材：铁芯上只绕有一个线圈的变压器叫自耦变压器，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示实验步骤：调节副线圈匝数．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别为和图实验解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，U1I1＝P2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大为n2＝1 900匝，负载R上的功率也最大，为2.0 kW，则U2＝n2n1U1＝1 9001 100×220 V＝380 V，I1＝P2U1＝2.0×103220A≈9.1 A，实验结论：自耦变压器原副线圈电压、电流间仍然满足U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1考题回放1.(2015·江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。

探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

实验中学实验记录表
学科
物理
演示/分组
分组
记录
赵携新
实验名称
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验步骤
实验步骤：1、探究不同的电源、电压输入，相同的匝数，观察电压表的读数
2、探究相同的电源、电压输入，不同的匝数，观察电压表的读数
实验情况摘要
班别
实验效果学生表现来自实验时间执教教师
高二(2)班
好
好
2015年4月26日
第8周星期1第2节
赵携新
高二1班
好
好
2015年4月27日
第8周星期2第1节
蔡铭生
高二3班
好
好
2015年4月28日
第8周星期3第5节
冯翠霞
高二4班
好
好
2015年4月29日
第8周星期3第6节
杨锡波

实验十六探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系--2025版高考总复习物理

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第13章交变电流传感器电磁波相对论
D．条形磁体 E．可拆变压器和导线 F．直流电压表 G．多用电表
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第13章交变电流传感器电磁波相对论
(2)关于实验操作，下列说法正确的是________。 A．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12 V B．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量
高考第总1复3章习交变物电理流传教感科器版电磁波相对论实验十六探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
实验知识自主落实
索
实验要点互动探究
引
随堂检测达标演练
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第13章交变电流传感器电磁波相对论
01
实验知识自主落实
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第13章交变电流传感器电磁波相对论
一、实验目的探究变压器原交变电流传感器电磁波相对论
[解析] (1)“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验，需要学生电源来提供低压交流电，交流电压表来测量电压，同时还需要可拆变压器和导线。故选B、E、G。 (2)实验时，为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不超过12 V，故A正确；实验通电时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联进电路中，导致所测数据不准确，且存在人身安全隐患，故B错误；使用多用电表测电压时，先用最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故C错误。
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第13章交变电流传感器电磁波相对论
角度2 实验数据处理与分析例2 一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。 (1)为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压__交__流____ (选填“直流”或“交流”)电源。

第十二章实验十四探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系-2025高三总复习物理(新高考)

实验十四探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系一、实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。

二、实验原理与器材1．实验原理(1)实验电路图(2)实验方法：控制变量法①U1、n1一定，研究n2和U2的关系。

②U1、n2一定，研究n1和U2的关系。

2．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、开关、导线若干。

三、实验步骤与操作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5V。

(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。

(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。

表格一U1＝5V，n1＝400匝实验次数123n2/匝U2/V2.保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，改变原线圈的匝数n1，研究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。

学生用书第279页(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)调节选择开关使原线圈两端电压为5V。

(4)将多用电表与副线圈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。

(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。

表格二U1＝5V，n2＝400匝实验次数123n1/匝U2/V四、实验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。

五、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造成误差。

高考物理课程复习：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

滑动变阻器,小磁针、200 V交流电源、开关各一个、铜漆包线(规格与变
压器原线圈所用漆包线相同)及导线若干。
答案见解析
解析依图甲连接电路,然后将小磁针的N极靠近原线圈的一端,根据偏转情
况判定线圈的绕向。按照与原线圈相同的绕向,用铜漆包线在原线圈上加
绕n(例如100)匝,将加绕后的线圈接入220 V交流电路(如图乙所示),读出交
确定电压后再选用适当的挡位进行测量,防止烧坏电压表,故D正确;变压器
开始正常工作后,通过电磁感应,把电能由原线圈输送到副线圈,故E错误;
变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,
在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用,故F正确。
故选CDF。
(2)变压器线圈通电后会产生磁场,变压器竖立的铁芯相当于磁铁,上端对
推测副线圈两端电压的可能值。( √ )
(2)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中,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,即使这样,通电时也不要用手
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,先用最大量程挡测试,
大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。( √ )
线圈接学生电源的交流输出端,副线圈接小灯泡。下列说法正确的
是
。(多端的横条铁芯取下
将更费力
B.若仅增加原线圈绕制的圈数,小灯泡的亮度将保持不变
C.若仅增加副线圈绕制的圈数,学生电源的过载指示灯可能会亮起
答案 (1)CDF
(2)AC
对副线圈电压的影响
D.测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡
位进行测量

《探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系》中学物理创新实验设计

《探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系》中学物理创新实验设计作品全称探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系学校名称联系电话姓名性别年龄初、高中组（一）设计原理(含原理图和实物图、主要解决的问题）高中物理人教版选修3-2，第五章交变电流，第4节变压器中。

课本只要求探究电压与匝数的关系。

但在授课中要推导变压器的原理时，若将漏失的磁通量忽略不计，可认为穿过原副线圈的磁通量相同变化也相同，则在每匝线圈中产生的感应电动势势一样的，但因为原副线圈的匝数不同，则有：若将原线圈导线电阻忽略不计，则U1=E1若将副线圈导线电阻忽略不计，则因为副线圈可以看成一个电源，忽略内阻，电动势等于路端电压，U2=E2，因此：（二）主要解决的问题有两个1）通过实验验证U1=E1 即通过实验验证输入电压U1近似的等于原线圈的自感电动E12）探究电压与匝数的关系时，电压的控制容易，但匝数的确定和控制很难。

本实验利用滑动变阻器做副线圈，由于滑动变阻器的导线是单匝密绕，绕的长度和匝数成正比，这样测匝数就转化为测长度。

其原理为，初中长度测量中用密绕法测铜丝的直径的方法。

即如图（二）实验方法（或实验过程）1）通过实验验证U1=E1 即通过实验验证输入电压U1近似的等于原线圈的自感电动E1。

在原线圈两端接U1=220V的电压，且串联一个4.0V，0.7A的小灯泡，副线圈空载，则小灯泡正常发光。

说明线圈中的电流很小，则输入电压U1近似的等于原线圈中的自感电动E1即U1=E12）用滑动变阻器做副线圈，由于滑动变阻器的导线是单匝密绕，绕的长度和匝数成正比，这样测匝数就转化为测长度。

①利用R=200Ω，I=0.3A的滑动变阻器做变压器的副线圈，实现输出电压与移动滑动变阻器的滑片的距离成正比。

②等间距移动滑动变阻器的滑片测输出电压（三）实验效果1）该实验基本实现移动滑片的距离与输出的电压成比。

2）该实验的误差主要来源于滑动变阻器电阻丝的电阻，即以副线圈为电源的内阻很大。

变压器之实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

U1
U2
原线圈接0和8，副线圈接0和1
U1
U2
原线圈接0和14，副线圈接0和4
U1
U2
实验结论：
误差允许范围内
U1
n1

U2
n2
～
～
典例精析
例1：在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，用匝数na=60匝
和nb=120匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说
法正确的是（
为副线圈，故选B．
例2：某同学用可拆变压器探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数关系，
该实验中下列说法正确的是（
）
A．原线圈可直接接入220V交流电路
B．为确保安全，原线圈匝数应多于副线图匝数
C．用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载
D．用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈接小灯泡
【解析】A．该实验中的电源最好不要超过12V，否则会很危险，A错误；
三、数据分析及注意事项
误差允许范围内
U 1 n1

U 2 n2
跟踪练习
1.如图所示是“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验装置，
下列说法正确的是（ C ）
A．与灯泡连接的线圈叫原线圈
B．测量变压器输出电压要用直流电压表
C．若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变大
D．若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变小
原线圈欲加电压的数值，事先推测出副线圈两端电压的可能数值。
2.连接电路后要由同组的同学分别独立检查，确认无误后再接通电源。
3.为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，电压不超过12V。
4.通电时手不要接触裸露的导线、接线柱。
5.为保证电表的安全，测电压时，先用最大量程试测。

第4讲实验：探究变压器电压与线圈匝数的关系

第4讲实验: 探究变压器电压与线圈匝数的关系A组基础巩固1.(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A.交流电的频率B.磁通量的变化率C.功率D.交流电的峰值答案ABC 理想变压器没有漏磁,没有能量损失,所以原、副线圈中磁通量变化率相同,原、副线圈中功率相同,B、C正确;变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电频率,A正确,D错误。

2.关于理想变压器的工作原理,以下说法正确的是( )A.通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B.穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C.穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D.原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈答案 C 通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的,由于面积S不变,故磁通量Φ变化,A错误;因理想变压器无漏磁,原、副线圈的磁通量总相等,故B错误;由互感现象知C 正确;原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能,原、副线圈通过磁联系在一起,故D错误。

3.一输入电压为220 V,输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏了,为获知此变压器原副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁心上新绕了5匝线圈,如图所示,然后将原线圈接到220 V交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )1 / 4A.1 100,360B.1 100,180C.2 200,180D.2 200,360===1 100,变压器烧坏前,答案 B 对新绕线圈的理想变压器,根据变压比公式得n1===180,故B正确。

同理n24.做“探究变压器电压与线圈匝数的关系”实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是( )A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡答案 D 副线圈上的感应电动势是通过两个线圈间的互感现象产生的,所以原线圈上的电流应该是变化的,应为交流电流,电压为交流电压,故D正确。

实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系象贤中学丘阮智一、教学背景及教学目标1、教学背景在《普通高中物理课程标准》选修模块3—2的内容标准中，涉及本节内容的：“通过实验研究方法，探究变压器两端的电压与匝数的关系。

”该条目要求学生用实验探究的方法，认识物理规律，真正理解变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系。

变压器是电路中一种常见设备，它既是对法拉第电磁感应定律和能量转化知识的进一步理解深化，同时也是学习远距离输电的基础。

在本节课教学中，教师应在学生原有变压器结构以及变压器原理知识的基础上，引导学生通过实验探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系。

注重知识的形成过程和对知识的真正理解，注重学生科学探究的学习过程和对学生科学探究能力的培养。

在学生学习过程中注意激发学生的学习热情和探究未知世界的乐趣，养成敢于质疑、敢于探究的好习惯，培养学生严谨的科学态度和合作学习的好习惯。

2.教学目标（1）知识目标：掌握变压器的原理，能够利用实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。

（2）能力目标：通过实验探究,锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。

（3）情感目标：在学生讨论与交流的基础上组织学生进行探究性实验,通过实际操作、数据记录、数据处理等培养学生利用实验解决物理问题的能力,激发学生学习物理的兴趣。

二、案例设计（一）引入新课【教师】：在上一节课中，我们已经学习了变压器的结构组成和变压器工作的原理，并且通过实验发现把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上，灯泡就会发亮。

今天我们要在原来学习的基础上更深入了解变压器线圈两端的电压与匝数的关系。

（二）新课教学【实物投影显示】：变压器的组成、小灯泡发亮。

【教师介绍】：变压器由原、副线圈和闭合的铁芯构成；两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上，小灯泡就会发亮。

实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

[例2-2] 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,所用电源电压为3 V。
(1)变压器两个线圈接如图甲所示的接线柱(数字表示匝数倍数),多用电
表选择开关如图乙所示,用多用电表测量两个线圈的结果如图丙、丁所
示,则图丙所示电压值为
(选填“5.7 V”或“1.37 V”),则连
接电源的是
接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压。
(1)下列操作正确的是
。
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
解析:(1)变压器的工作原理是互感现象,故原线圈接交流电压,输出电压
也是交流电压,电表用交流电压挡,故A,B,C错误,D正确; 答案:(1)D
(只填步骤前数字序号)。
解析:(2)在实验中,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。答案:(2)①③②④
C.为了人身安全,低压交流电源的电压不要超过12 V
D.绕制升压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
解析:(2)根据变压器不能改变交流电源的频率,知A正确;变压器的工作原理为“互感”,如果线圈用直流电压输入时,副线圈两端无电压,故B 错误;为了人身安全,低压交流电源的电压不要超过12 V,故C正确;绕制升压变压器原、副线圈时,根据电流之比等于匝数的反比,即匝数越多, 电流越小,所以副线圈导线应比原线圈导线细一些好,故D错误。答案:(2)AC

实验报告：探究变压器线圈两端的电压与匝数关系

实验器材：变压器、导线、学生电源、导线、电键、多用电表、小灯泡
实验过程：
原线圈匝数
N1（匝）
100
200
400
800
副线圈匝数
N2（匝）
800
400
200
100
原线圈两端的电压U1（V）
0.964.97.915.8原线圈两端的电压U2（V）
7.9
9.8
3.8
1.94
N1/N2
1/8
1/2
2
8
U1/U2
高中物理实验报告
年级
高二
姓名
实验日期
实验名称：探究变压器线圈两端的电压与匝数关系
实验目的：理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力
实验原理：原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．
1/8
1/2
2
8
实验注意事项：
1、要事先推测副线圈两端电压的可能值。
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12v，即使这样，通电时不要用手接触裸露的导线，接线柱。
数据处理及误差分析：
从表格中数据可得出：U1/U2=N1/N2
实验结论：
在误差允许的范围内，变压器线圈两端的电压与匝数成正比。

探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系.

=
n1 n2

理论分析:
E1 n1
由于原、副线圈磁通量相同，即Φ1=Φ2 1 则 1= 2, 原、副线圈的感应电动势分别为
t 2 E 2 n2 t
原、副线圈电压等于电动势U1＝E1、 U2＝E2 为什么？忽略铜损
U1 原、副线圈电压与匝数的关系是： U2
=
n1 n2
例题3
为了安全，机床上照明电灯用的电压是 36V，这个电压是把220V的电压将压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W 的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大？
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系u1u2电路中的符号n1u1原线圈初级线圈跟电源相连用绝缘线绕成的n2u2副线圈次级线圈跟负载相连用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
1.
变压器的构造
U1
n1 n2
U2
U1
U2
电路中的符号
原线圈（初级线圈）跟电源相连，用绝缘线绕成的副线圈（次级线圈）跟负载相连，用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须是闭合的。
小结：
变压器
原线圈构造副线圈闭合铁芯原理：只能对交流电起作用互感现象功率关系： P入＝P出，变比 n1 U 关系电压关系：U = n
1 2
2
电流关系： I n I n 种类：自耦变压器调压变压器互感器
1 2 2 1
作业

课本P48 第2 、3题课时训练课时4
一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝，与220V的电源相连，当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时，能够正常发光。则变压器副线圈的匝数为( ) C A.36匝 B.72匝 C.720匝 D. 1440匝

变压器原副线圈电压与匝数的关系实验报告

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高考物理《实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系利用传感器制作简单的自动控制电路》真题练习含答案

高考物理《实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系利用传感器制作简单的自动控制电路》真题练习含答案1．某校高二物理兴趣小组为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，把没有用导线相连的两个线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到学生电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，请回答下列问题：(1)线圈应连到学生电源的________(填“直流”或“交流”)输出端；(2)某同学将与电源相连的线圈匝数增加，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将________(填“变亮”或“变暗”)，这说明灯泡两端的电压________(填“变大”或“变小”)；(3)在某次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，学生电源输出电压为8.2 V ，考虑到实际使用的变压器不是理想变压器，则用多用电表测得灯泡两端的电压________(填“大于”“等于”或“小于”)4.1 V ．答案：(1)交流 (2)变暗变小 (3)小于解析：(1)变压器的工作基础是线圈之间的互感作用，所以原线圈需要接入交流输出端从而实现变压．(2)副线圈两端电压为U 2＝n 2n 1U 1，将与电源相连的线圈匝数n 1增加，其余装置不变，则U 2减小，灯泡亮度将变暗，说明灯泡两端的电压变小．(3)考虑到实际使用的变压器不是理想变压器，即存在功率损失，则原、副线圈两端电压之比小于匝数比，所以用万用电表测得灯泡两端的电压小于4.1 V.2．[2024·云南昆明市期中考试]物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”．可拆变压器如图甲、乙所示．(1)为了确保实验的安全，下列做法正确的是________．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 VB ．即使副线圈不接用电器，原线圈也不能长时间通电C ．为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱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)观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______．A ．整块硅钢铁芯B ．整块不锈钢铁芯C ．绝缘的铜片叠成D ．绝缘的硅钢片叠成(3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________(填“多”或“少”).(4)实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能是________．(填字母代号)A ．原、副线圈上通过电流发热B ．铁芯在交变磁场作用下发热C ．变压器铁芯漏磁D ．原线圈输入电压发生变化答案：(1)BD (2)D (3)少 (4)ABC解析：(1)变压器工作需要交流电，因此，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 ，A 错误；即使副线圈不接用电器，原线圈处于空载也有一定的电损，则原线圈也不能长时间通电，B 正确；实验通电时，若用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，C 错误；使用多用电表测电压时，为了多用电表的安全，先用最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，D 正确．(2)观察变压器的铁芯，由于涡流在导体中会产生热量，所以它的结构是绝缘的硅钢片叠成，D 正确．(3)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据I 1I 2 ＝n 2n 1，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少．(4)原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，A、B正确；变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，C正确；原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，D错误．3．[2023·湖南卷]某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图(a)所示，R1、R2、R3为电阻箱，R F为半导体薄膜压力传感器，C、D 间连接电压传感器(内阻无穷大).(1)先用欧姆表“×100”挡粗测R F的阻值，示数如图(b)所示，对应的读数是________ Ω；(2)适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，R F的阻值为________(用R1、R2、R3表示)；(3)依次将0.5 g的标准砝码加载到压力传感器上(压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小)，读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示：根据表中数据在图(c)上描点，绘制Um关系图线；(4)完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用．在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200 mV，则F0大小是________ N(重力加速度取9.8 m/s2，保留两位有效数字)；(5)若在步骤(4)中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200 mV，则F1________F0(填“>”“＝”或“<”).答案：(1)1 000 (2)R 1R 3R 2(3)(4)1.7×10－2 (5)>解析：(1)欧姆表读数为10×100 Ω＝1 000 Ω(2)当电压传感器读数为零时，CD 两点电势相等，即U CB ＝U DB即U AB R 1＋R F R F ＝U AB R 2＋R 3R 3 解得R F ＝R 1R 3R 2 (3)绘出U m 图像如图(4)由图像可知，当电压传感器的读数为200 mV 时，所放物体质量为1.75 g ，则F 0＝mg ＝1.75×10－3×9.8 N ＝1.7×10－2 N(5)可将CD 以外的电路等效为新的电源，CD 两点电压看做路端电压，因为换用非理想电压传感器当读数为200 mV 时，实际CD 间断路(接理想电压传感器)时的电压大于200 mV ，则此时压力传感器的读数F1>F0.4．为节能减排，保护环境，公共场所使用声、光控照明系统，声、光控开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的工作要求(电源及电流表内阻不计)，其示意图如图甲所示．(1)声控开关和光控开关的连接方式为________(填“串联”或“并联”)；(2)其中光控开关的结构如图乙所示，现用多用电表测量电磁继电器的等效电阻，将多用电表的选择开关置于“×1”挡，再将红、黑表笔________，调零后，测量的示数如图丁所示，则电磁继电器的等效电阻为________ Ω.光敏电阻的阻值随照度(照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx)的变化关系如图丙所示，由图丙可知随光照强度的增加，光敏电阻的阻值________；(3)已知光控开关的电源电动势为3.0 V，电阻箱的阻值为10 Ω.若设计要求当流过电磁继电器的电流为0.05 A时，光控开关闭合，则此时的照度约为________lx.为了节约用电，需要降低光照度值，应该把电阻箱的阻值调________．答案：(1)串联(2)短接20减小(3)0.6小解析：(1)因要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的要求，所以光控和声控开关必须是串联关系．(2)多用电表测电阻的步骤是机械调零，选挡位，再欧姆调零，最后测量读数．所以选挡后应进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右侧零刻线上．欧姆表的读数可估读一位或不估读．电磁继电器的等效电阻为20×1＝20 Ω，观察丙图可知，随光照强度的增加，光敏电阻的阻值减小．(3)由闭合电路欧姆定律有I＝ER电阻箱＋R光敏＋R继电器，解得R光敏＝30 Ω，由图丙可知此时照度为0.6 lx；要降低光照度值，即要在低照度条件下才打开，光敏电阻阻值变大，要在继电器电流为0.05 A时亮灯，由闭合电路欧姆定律可知，需调小电阻箱阻值．。

2025年高中物理复习配套课件变压器远距离输电实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

两个线圈
2.原理：原线圈中变化的电流在铁芯中激发变化的磁场，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势.
3.基本关系式
（1）功率关系：________.（2）电压关系：_ _______.
（3）电流关系
①一个副线圈时，_ ______.②多个副线圈时， _____________________.
B
A. B. C. D.
节电阻箱，当时，电压表、电流表的示数分别为、，则下列说法正确的是( )
[解析] 根据原、副线圈的电压、电流与匝数的关系有, ，在原线圈回路中，有，在副线圈回路中，有，，联立解得，，故B正确，A、C、D错误.
例5 [2023·河南郑州模拟] 如图所示为理想的自耦变压器，其中为变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片，保持不变，则( )
B
A.25 B.50 C.200 D.400
[解析] 设原、副线圈的匝数比为，开关断开时原线圈中电流为，开关闭合时原线圈中电流为，由，，可知，设开关断开时副线圈中电流为，开关闭合时副
线圈中电流为，则开关断开时副线圈两端电压为，原线圈两端电压为，总电压为，开关闭合时副线圈电阻为，副线圈两端电压为，原线圈两端电压为，总电压为，联立解得，则副线圈的匝数为，故B正确.
[解析] 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；即使使用的电压较低，通电时也不可直接用手接触裸露的导线进行连接，这样操作时，将人体并联到电路中，将导致测量数据不准确，B错误；实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C正确；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，D错误.
（3）实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯由相互绝缘的硅钢片平行而叠成，硅钢片应平行于平面____（填选项前的字母）.

高中物理模块十电磁感应考点6-4实验 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系习题

《探究变压器的电压与匝数的关系》 说课稿