人教版新高考物理一輪總復(fù)習(xí)-實(shí)驗(yàn)18　探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系

高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI實(shí)驗(yàn)18探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系第十三章2022內(nèi)容索引0102必備知識(shí)落實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰π纬?3鞏固提升檢測(cè)必備知識(shí)落實(shí)1.實(shí)驗(yàn)原理電流通過(guò)原線圈時(shí)在鐵芯中激發(fā)磁場(chǎng),由于交變電流的大小、方向在不斷地變化,鐵芯中的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向也在不斷地變化。變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),盡管兩個(gè)線圈之間沒(méi)有導(dǎo)線相連,副線圈也能夠輸出電流。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù),探究原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)按下圖所示連接好電路圖,將兩個(gè)多用電表調(diào)到交流電壓擋,并記錄兩個(gè)線圈的匝數(shù)。(2)打開(kāi)學(xué)生電源,讀出兩個(gè)電表的電壓,并記錄在表格中。(3)保持匝數(shù)不變,多次改變輸入電壓,記錄下每次的兩個(gè)電壓。(4)保持電壓、原線圈的匝數(shù)不變,多次改變副線圈的匝數(shù),記錄每次的副線圈匝數(shù)和對(duì)應(yīng)的電壓。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰π纬赡芰π纬牲c(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析【例題】

在探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中:(1)為了確保實(shí)驗(yàn)的安全,下列做法正確的是_______。

A.為了人身安全,只能使用低壓直流電源,所用電壓不要超過(guò)12VB.連接好電路后,可不經(jīng)檢查電路是否正確,直接接通電源C.因?yàn)槭褂秒妷狠^低,通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱D.為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí),先用最大量程擋試測(cè)D(2)某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。

通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________。

(3)一次實(shí)驗(yàn)中,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為400和200,測(cè)得的電壓分別為8.00V和3.90V,據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比并不相等,主要原因是___________________________________________(至少說(shuō)出兩個(gè)原因)。

在誤差允許范圍內(nèi),變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比

有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響輸出電壓

解析:(1)原線圈兩端使用的是低壓交流電源,故A錯(cuò)誤。連接好電路后,需要先檢查電路是否正確,才能接通電源,故B錯(cuò)誤。通電時(shí),用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱,這樣無(wú)形之中,會(huì)將人體并聯(lián)到電路中,導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,故C錯(cuò)誤。使用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用最高量程擋試測(cè),再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量,故D正確。(2)通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是,在誤差允許范圍內(nèi),變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比。(3)電壓比與匝數(shù)比并不相等,主要原因是變壓器并不是理想的,故有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響輸出電壓。鞏固提升檢測(cè)1.(2020·北京順義區(qū)二中期中)如圖所示,為探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系,我們把沒(méi)有用導(dǎo)線相連的線圈套在同一閉合的鐵芯上,一個(gè)線圈連到電源的輸出端,另一個(gè)線圈連到小燈泡上。(1)線圈應(yīng)連到學(xué)生電源的____________(選填“直流”或“交流”)輸出端。(2)將與燈泡相連的線圈拆掉一些,其余裝置不變,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),燈泡亮度將__________(選填“變亮”或“變暗”),這說(shuō)明燈泡兩端的電壓____________(選填“變大”或“變小”)。

交流

變暗

變小

(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在所有連接都完好的情況下,電路接通后,燈泡始終不亮,但在電路接通或斷開(kāi)的瞬間,燈泡會(huì)閃亮一下,原因是________________________________________。

變壓器的原線圈連接的是學(xué)生電源的“直流”2.在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,操作步驟如下:①將兩個(gè)線圈套到可拆變壓器的鐵芯上;②閉合電源開(kāi)關(guān),用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線圈和副線圈兩端的電壓;③將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上,另一個(gè)作為副線圈,接上小燈泡;④將原線圈與副線圈對(duì)調(diào),重復(fù)以上步驟。(1)以上操作的合理順序是____________(只填步驟前數(shù)字序號(hào))。

①③②④

(2)如圖所示,在實(shí)驗(yàn)中,兩線圈的匝數(shù)n1=1600,n2=400。當(dāng)匝數(shù)為n1的線圈做原線圈時(shí),U1=16V,副線圈兩端電壓U2=4V;原線圈與副