高考总复习物理随堂课件与课后习题第十二章交变电流传感器实验16探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系.pptx
高高 考考 总总 复复 习习 优优 化化 设设 计计GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JIGAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI实验实验1616探究变压器原、副线圈探究变压器原、副线圈电压电压 与与匝数的关系匝数的关系第十二章第十二章2023内容索引010203强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破练思维练思维 迁移运用迁移运用强基础强基础 增分策略增分策略一、实验目的一、实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。二、实验思路二、实验思路1.变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,副线圈就存在输出电压。互感原理2.本实验通过与副线圈相连接的多用电表,观察原线圈电压变化时,副线圈的输出电压的变化;通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。3.用控制变量法研究。若铁芯不漏磁,则原、副线圈磁通量时刻相同 三、实验器材三、实验器材可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈),多用电表,低压交流电源等 电压不高于12 V四、注意事项四、注意事项(1)为了人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12V。(2)为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程试测。易错辨析(1)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中,要事先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12V,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。()(4)在改变学生电源、线圈匝数前没必要先断开开关再进行操作。()增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点一考点二考点二考点一考点一教材原型教材原型实验典例1.(1)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中,下列器材在实验中不必用到的有。(多选,填正确答案标号)A.干电池B.低压交流电源C.滑动变阻器D.交流电表(2)若在实验中用匝数N1=400匝和N2=800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。A.N1一定是原线圈B.N2一定是原线圈C.N1可能是原线圈D.N2可能是副线圈实验次数1234U1/V0.901.401.902.40U2/V2.003.014.025.02考点一考点一考点二考点二答案(1)AC(2)B解析(1)探究变压器的电压与匝数的关系要用低压交流电源和交流电表,所以不需要干电池和滑动变阻器,故选A、C。(2)表格中每组数据都可以看出匝数之比近似等于电压之比,但有一定的能量损失,故N2一定是原线圈,故选B。考点一考点一考点二考点二考点二考点二实验的改的改进与与创新新典例2.实验室有一个可拆变压器,请设计一个实验方案,估测出变压器原、副线圈的匝数,所给实验器材有:一个可拆变压器、交流电压表、直流电源、滑动变阻器,小磁针、200V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。考点一考点一考点二考点二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220V交流电路(如图乙所示),读出交流电压表的示数U1,拆除加绕的n匝线圈,仍将原线圈接入220V交流电路,闭合开关后,读出交流电压表的示数U2,则有练思维练思维 迁移运用迁移运用1.某物理兴趣小组在进行物理课外实验中,学生电源损坏,不能使用。(1)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中,可以使用220V的交流电源来代替,要完成实验,下图实验器材中需要用到的有。(多选,填正确答案标号)(2)组装变压器时,没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接u=311sin314t(V)的交流电源,原、副线圈的匝数比为81,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是。A.27.5VB.38.9VC.10.0VD.1760V答案(1)AD(2)C2.物理研究课上,同学们用可拆变压器探究变压器的电压与匝数的关系。可拆变压器如图甲、乙所示。(1)下列说法正确的是。(多选,填正确答案标号)A.为确保实验安全,实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B.变压器的原线圈接低压交流电源,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”C.可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数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E.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈F.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(2)如图丙所示,某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原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。(多选,填正确答案标号)A.与变压器未通电时相比较,通电时若将可拆变压器上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解析(1)为确保实验安全,实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数,使得副线圈电压较小,故A错误;变压器的原线圈接低压交流电源,测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”测量,故B错误;实验时可采用控制变量法,先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,故C正确;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,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,上端对横条有吸引力作用,因此与变压器未通电时相比较,通电时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力,故A正确;仅增加原线圈匝数,副线圈电压将减小,小灯泡亮度将变暗,故B错误;若仅增加副线圈绕制的圈数,副线圈电压升高,小灯泡消耗的功率变大,学生电源输出的功率变大,有可能使学生电源的过载指示灯亮起,故C正确。故选AC。本 课 结 束
