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考點(diǎn)80試驗(yàn):探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1.某同學(xué)在試驗(yàn)室進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的試驗(yàn).(1)下列說(shuō)法正確的是(選填字母代號(hào)).A.為確保試驗(yàn)平安,試驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.要探討副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響,應(yīng)當(dāng)保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,變更副線圈的匝數(shù)C.測(cè)量電壓時(shí),先用最大量程試測(cè),大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D.變壓器起先正常工作后,鐵芯導(dǎo)電,把電能由原線圈輸送到副線圈(2)該同學(xué)通過(guò)試驗(yàn)得到了如下表所示的試驗(yàn)數(shù)據(jù),表中n1、n2分別為原、副線圈的匝數(shù),U1、U2分別為原、副線圈的電壓.試驗(yàn)次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.92通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得到的試驗(yàn)結(jié)論是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.2.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”試驗(yàn)中,李輝同學(xué)采納了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行探討,圖中各接線柱對(duì)應(yīng)的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù).(1)本試驗(yàn)中,試驗(yàn)室有下列器材:A.可拆變壓器(鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈)B.條形磁鐵C.直流電源D.多用電表E.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干上述器材在本試驗(yàn)中不須要的有(填器材序號(hào)),本試驗(yàn)中還須要用到的器材有.(2)對(duì)于試驗(yàn)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的有.A.為便于探究,應(yīng)當(dāng)采納限制變量法B.變壓器的原線圈接低壓溝通電,測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”C.運(yùn)用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用最大量程試測(cè),再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D.因?yàn)樵囼?yàn)所用電壓較低,通電時(shí)可用手接觸袒露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路(3)試驗(yàn)中,電源接變壓器原線圈“0”“8”接線柱,副線圈接“0”“4”接線柱,當(dāng)副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V,若變壓器是志向變壓器,則原線圈的電壓應(yīng)為.A.18.0VB.10.0VC.5.0VD.2.5V(4)組裝變壓器時(shí),李輝同學(xué)沒(méi)有將鐵芯閉合,如圖所示,原線圈接12.0V的學(xué)生電源,原、副線圈的匝數(shù)比為8∶1,副線圈兩端接溝通電壓表,則溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是.A.0VB.96.0VC.1.5VD.0.65V(5)李輝同學(xué)正確組裝變壓器后,把12.0V的學(xué)生溝通電源接到原線圈“2”“8”接線柱(相當(dāng)于600匝),副線圈接線“0”“1”接線柱,如圖所示.在確認(rèn)電路連接無(wú)誤的狀況下,接在副線圈兩端的溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)可能是.A.0VB.5.8VC.2.0VD.1.5V3.做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的試驗(yàn).(1)以下給出的器材中,本試驗(yàn)須要用到的有.(填選項(xiàng)字母)A.B.C.D.E.(2)下列說(shuō)法正確的是.A.變壓器工作時(shí)副線圈電壓頻率與原線圈不相同B.試驗(yàn)中要通過(guò)變更原、副線圈匝數(shù),探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系,須要運(yùn)用的科學(xué)方法是限制變量法C.為了人身平安,試驗(yàn)中只能運(yùn)用低壓直流電源,電壓不要超過(guò)12VD.繞制降壓變壓器原、副線圈時(shí),副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好(3)試驗(yàn)中,可拆變壓器如圖所示,為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量,鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成,硅鋼片應(yīng)平行于平面.A.abcdB.dcfeC.abghD.a(chǎn)ehd(4)由于交變電流的電壓是變更的,所以試驗(yàn)中測(cè)量的是電壓的值(選填“平均”“有效”或“最大”);某次試驗(yàn)操作,副線圈所接多用電表的讀數(shù)如圖甲所示,其對(duì)應(yīng)的選擇開(kāi)關(guān)如圖乙所示,則此時(shí)電表讀數(shù)為.(5)若用匝數(shù)N1=400匝和N2=800匝的變壓器做試驗(yàn),對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示.依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),則N1肯定是線圈.(選填“原”或“副”)試驗(yàn)次數(shù)1234U10.901.401.902.40U22.003.014.025.024.有一個(gè)教學(xué)用的可拆變壓器,如圖1所示,它有兩個(gè)外觀基本相同的線圈A、B(內(nèi)部導(dǎo)線電阻率、橫截面積相同),線圈外部還可以繞線.(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測(cè)量了A、B線圈的電阻值,指針?lè)謩e對(duì)應(yīng)圖2中的a、b位置,由此可推斷(選填“A”或“B”)線圈的匝數(shù)較多.(2)該試驗(yàn)中輸入端所接電源最適合的是.A.220V溝通電源B.12V以內(nèi)低壓直流電源C.36V平安電壓D.12V以內(nèi)低壓溝通電源(3)假如把它看作志向變壓器,現(xiàn)要測(cè)量A線圈的匝數(shù),供應(yīng)的器材有:一根足夠長(zhǎng)的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓溝通電源.請(qǐng)完成試驗(yàn)步驟的填空:①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈.②將(選填“A”或“B”)線圈與低壓溝通電源相連接.③用多用電表的擋分別測(cè)量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U.④則A線圈的匝數(shù)為.5.小華同學(xué)做了探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系的試驗(yàn),請(qǐng)回答以下問(wèn)題:(1)本試驗(yàn)中須要測(cè)量電壓,則在如圖所示的器材中,應(yīng).A.選甲圖中的器材B.選乙圖中的器材C.都可以選D.都不能選(2)小華在做本試驗(yàn)時(shí),選擇的原線圈為100匝,副線圈為200匝;他將原線圈接入學(xué)生電源中的溝通電壓“6V”擋位,用合適的電表測(cè)量出副線圈的電壓為13V,則下列敘述可能符合實(shí)際狀況的一項(xiàng)是.A.變壓器的鐵芯沒(méi)有閉合B.肯定是電壓的測(cè)量出了問(wèn)題C.副線圈實(shí)際匝數(shù)與標(biāo)注的“200”不符,應(yīng)當(dāng)小于200匝D.學(xué)生電源實(shí)際輸出電壓大于標(biāo)注的“6V”(3)用匝數(shù)na=100匝和nb=200匝的變壓器,試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如表,U1/V1.602.503.704.60U2/V3.705.307.609.70依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可推斷連接電源的線圈是(選填“na”或“nb”).考點(diǎn)80試驗(yàn):探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1.答案:(1)BC(2)在誤差允許的范圍內(nèi),原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比,即eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2)解析:(1)為確保試驗(yàn)平安,應(yīng)當(dāng)降低輸出電壓,試驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù),A錯(cuò)誤;要探討副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響,應(yīng)當(dāng)保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,變更副線圈的匝數(shù),進(jìn)而測(cè)得副線圈電壓,找出相應(yīng)關(guān)系,B正確;為了愛(ài)護(hù)電表,測(cè)量副線圈電壓時(shí),先用最大量程試測(cè),大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量,C正確;變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即不計(jì)各種損耗,在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能,在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能,鐵芯起到傳遞磁場(chǎng)能的作用,不是鐵芯導(dǎo)電來(lái)傳輸電能,D錯(cuò)誤.(2)通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,在誤差允許的范圍內(nèi),原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比,即eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2).2.答案:(1)BC低壓溝通電源(2)AC(3)B(4)D(5)D解析:(1)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”試驗(yàn)中,運(yùn)用的是溝通電,所以不須要直流電,磁場(chǎng)是利用了電流的磁效應(yīng),所以也不須要條形磁鐵,B、C正確;本試驗(yàn)中還須要用到的器材是低壓溝通電源.(2)為便于探究,應(yīng)當(dāng)采納限制變量法,所以A正確;變壓器的原線圈接低壓溝通電,測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“溝通電壓擋”,所以B錯(cuò)誤;運(yùn)用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用最大量程試測(cè),再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量,所以C正確;雖然試驗(yàn)所用電壓較低,但是通電時(shí)不行用手接觸袒露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路,這樣可減小試驗(yàn)誤差,避開(kāi)發(fā)生危急,所以D錯(cuò)誤.故選AC.(3)依據(jù)志向變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比規(guī)律可知,副線圈所接電表的示數(shù)為5.0V,原線圈的電壓應(yīng)為10V.故選B.(4)組裝變壓器時(shí),李輝同學(xué)沒(méi)有將鐵芯閉合,則變壓器漏磁比較嚴(yán)峻,連接副線圈的溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)小于志向變壓器的副線圈的讀數(shù),若為志向變壓器,則U2=eq\f(n2,n1)U1=eq\f(1,8)×12V=1.5V,實(shí)際電壓小于1.5V.故選D.(5)李輝同學(xué)正確組裝變壓器后,變壓器還是存在漏磁現(xiàn)象,還有銅損、鐵損等損耗,則連接副線圈的溝通電壓表的實(shí)際讀數(shù)總是小于志向變壓器的副線圈的讀數(shù),若為志向變壓器,則U2=eq\f(n2,n1)U1=eq\f(1,6)×12V=2.0V,實(shí)際電壓小于2.0V.故選D.3.答案:(1)BDE(2)BD(3)D(4)有效4.8V(5)副解析:(1)試驗(yàn)中須要溝通電源、變壓器和溝通電壓表(萬(wàn)用表),不須要干電池和直流電壓表,故A、C錯(cuò)誤,B、D、E正確.故選BDE.(2)變壓器工作時(shí)只是變更電壓,不變更頻率,副線圈電壓頻率與原線圈相同,故A錯(cuò)誤;試驗(yàn)過(guò)程中,在原、副線圈匝數(shù)和原線圈兩端電壓三個(gè)變量中保持兩個(gè)不變,變更一個(gè)來(lái)探究匝數(shù)比與原副線圈電壓之比的關(guān)系,用的是限制變量法,故B正確;變壓器變更的是溝通電壓,因此為了人身平安,原線圈兩端只能運(yùn)用低壓溝通電源,所用溝通電壓不能超過(guò)12V,而用直流電壓變壓器不能工作,故C錯(cuò)誤;視察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線,發(fā)覺(jué)粗細(xì)不同,由變壓器工作原理eq\f(I1,I2)=eq\f(n2,n1)可知,匝數(shù)少的電流大,則導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)粗;繞制降壓變壓器原、副線圈時(shí),由于副線圈的匝數(shù)少,副線圈導(dǎo)線應(yīng)比原線圈導(dǎo)線粗一些好,故D正確.故選BD.(3)由圖,依據(jù)楞次定律和右手螺旋定則,產(chǎn)生的渦旋電流的方向與面abcd平行,為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量,相互絕緣的硅鋼片應(yīng)垂直面abcd,即平行于面aehd,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確.故選D.(4)由于交變電流的電壓是變更的,試驗(yàn)中測(cè)量的是電壓的有效值;選擇為溝通電壓10V檔,依題意,此時(shí)電表讀數(shù)為4.8V.(5)由于有漏磁、原副線圈內(nèi)阻分壓等因素,所以副線圈實(shí)際測(cè)量的電壓值應(yīng)當(dāng)小于理論值,由志向變壓器規(guī)律eq\f(U1,U2)=eq\f(N1,N2)=eq\f(1,2)由表格數(shù)據(jù)值U1總是略小于eq\f(1,2)U2,故U1應(yīng)當(dāng)是副線圈的電壓值,N1肯定是副線圈.4.答案:(1)A(2)D(3)A溝通電壓neq\f(UA,U)解析:(1)依據(jù)電阻定律,電阻率和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)線越長(zhǎng),電阻越大,A線圈電阻比B的大,故A線圈匝數(shù)較多.(2)為保證學(xué)生平安,應(yīng)用12V以內(nèi)低壓溝通電源,故選D.(3)②要測(cè)量A線圈的匝數(shù),所以要把A線圈與低壓溝通電源相連接.③變壓器輸入輸出都是溝通電,所以要用溝通電壓擋測(cè)輸入和輸出電壓.④依據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比,有eq\f(UA,U)=eq\f(nA,n)解得nA=eq\f(nUA,U).5.答案:(1)A(2)D(3)nb解析:(1)由題圖可知,甲圖是多用電表,而乙圖是直流電壓表,試驗(yàn)須要測(cè)量溝通電壓,因此選用甲圖,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.(2)依據(jù)志向變壓器的原、副線圈的電壓與其匝數(shù)關(guān)系式eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2),若變壓
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