《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题71 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用（解析版）
2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 71 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用
特训目标 特训内容
目标 1 探究变压器原副线圈电压与匝数关系（1T—6T）
目标 2 利用传感器制作简单的自动控制装置（7T—12T）
【特训典例】
一、探究变压器原副线圈电压与匝数关系
1．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图所示的可拆式变压器进
行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“ × 100”的匝数。
（1）本实验中，实验室有下列器材：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁
C．直流电源
D．多用电表
E．开关、导线若干
上述器材在本实验中不需要的有_______（填器材序号），本实验中还需要用到的器材有_______。
（2）对于实验过程，下列说法正确的有_______。
A．为便于探究，应该采用控制变量法
B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量
D．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
（3）实验中，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为
5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_______。
A．18.0VB．10.0VC．5.0VD．2.5V
（4）组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接 12.0V 的学生电源，原、副线圈的匝
数比为 8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_______。
A．0VB．96.0VC．1.5VD．0.65V
（5）李辉同学正确组装变压器后，把 12.0V 的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱（相当于 600
匝），副线圈接线“0”“1”接线柱，如图所示。在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压
表的实际读数可能是_______。
A．0VB．5.8VC．2.0VD．1.5V
【答案】ÂÂÂÂ BC##CB低压交流电源ÂÂÂÂ AC##CABDD
【详解】（1）[1][2]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是交流电，所以不需
要直流电，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，B、C正确；本实验中还需要用到的器材
是低压交流电源。
（2）[3]A．为便于探究，应该采用控制变量法，所以 A正确；
B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，所以 B错误；
C．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，所以 C正确；
D．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验
误差，避免发生危险，所以 D错误。故选 AC。
（3）[4]根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知，副线圈所接电表的示数为 5.0V，原线
圈的电压应为 10V。故选 B。
（4）[5]组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，则变压器漏磁比较厉害，连接副线圈的交流电压表的
实际读数小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则 U2 = U1 = × 12V = 1.5V
实际电压小于 1.5V。故选 D。
（5）[6]李辉同学正确组装变压器后，变压器还是存在漏磁现象，还有铜损、铁损等损耗，则连接副线圈
的交流电压表的实际读数总是小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，
则U2 = U1 = × 12V = 2.0V 实际电压小于 2.0V。故选 D。
2．做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。
（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有__________。（填选项字母）
A．B．C．
D．E.
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