2020版物理浙江高考选考一轮复习讲义：选修3-2第十章实验13探究变压器线圈两端的电压.doc.pdf

卖脸13採老麦压赛线圈两端的勒压与匝數的关糸 卖验原理 原线圈通过电流吋，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁 芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产牛感应电动势，副线圈中就存 在输岀电压。本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系。 卖验器材 两只多用电表（或两只交直流数字电压表）、学生电源（低压交流电源）、开关、可拆 变压器、导线若干。 卖验过程 1.多用电表交流电压挡量程选择及读数：要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当 的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电的最大量程进行测量。 2.可拆变压器的组装：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯。 3.设计实验数据记录表： 5.改变输入端电压，重新测量输入、输出端电压：改变输入电压，输出电压也随之改 变，但是两者的比值不变。 6.对调原、副线圈，重新测量输入、输出端电压：对调原、副线圈后，输出端电压发 生变化，两者的比值为对调前的倒数。 7.改变线圈匝数，重新测量输入、输出端电压：改变线圈匝数后，输出电压随Z变 化， 输入、输出电压的比值也随之变化。 8.实验结果分析及结论得出：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，数学表达式为：77=0 U2 实验基础杭理 紧抓教材落实基础 注意事项 1 . 在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作。 2.为了人身安全学生电源的电压不能超过12 V,不能用手接触裸露的导线和接线柱。 3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压吋，先用最大量程挡试测，大致确 定被测电压后再选用适当的量程进行测量。 实验热点突破 丈验热点各个击破 【例】（2017-4月浙江选考）（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关 系”的实验，必须要选用的是_ （多选）。 A.有闭合铁芯的原副线圈 ; B.无铁芯的原副线圈 ; C.交流电源 ; D.直流电源 ; E.多用电表（交流电压挡）； F.多用电表（交流电流挡）。 用匝数九=60匝和巫=120匝的变压器，实验测量数据如下表: ua/v 1.802.80 3.804.90 WV4.00 6.018.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是_ （填或必）。 （2）用如图1所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上 方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从（填“a 到b”或“b到°”）。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的 图象应该是 _ 。 图1 解析（1）为了完成变压器的实验探究，需要使用交流电源、多用电表（交流电压挡）。 为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原、副线圈，因此正确答案为A、C、E；由 于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即伽为输入端，为输出端。 （2）根据楞次定律可知，进入电流方向与离开时电流方向相反，选项C错误；由于 离 开时速度比进入速度快，即切割磁感线的感应电流要大，选项A正确，B、D错 误。 答案(l)ACE nb (2)b 到 G A I跟进题组 1._ （2016-10月浙江选考）如 图2所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的屯压与匝数的关系”的实验中， 下列说法正确的是_ （填字母）。 图2 A.用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈 B.测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表 C.原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，副线圈电压大于原线圈电压 D.为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈 电压的影响 答案AD 2.在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中，操作步骤如下： 将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上； 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； 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 多角练透 上小灯泡； 将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。 （1）以上操作的合理顺序是 _ （只填步骤前数字序号）； 如图3所示，在实验中，两线圈的匝数刃1 = 1 600,血=400,当将血做原线圈时 , t/i = 16 V,副线圈两端电压5=4 V；原线圈与副线圈对调后，当W=8 V时，UV =32 V,那么可 初步确定，变压器两个线圈的电压3、6 与线圈匝数山、血的关系是O 解析（1）在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中，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； 两线圈的匝数771 = 1 600,血=400,当将山做原线圈时，3 = 16 V,副线圈两端 电压S=4 V；当原线圈与副线圈对调后，（7/=8 V时，血=32V,此时S'为原 线圈的电压，而3, 为副线圈的电压；由上数据可得：77=7*0 U2 斤2 答案（2農=十 3._ 某同 学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验， 变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压 _ （选 填 “交流电源”或“直流电源”）。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数， 观察到副线圈两端的电压 _ （选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保 持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_ （选 填“增大”“减小”或“不变”）。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用 的实验方法是 _ （选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。 解析 变压器的工作原理是互感现象，故原线圈两端所接的电源应是电压为12 V 的低压 交流电源；根据变压比公式务讣，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的 4* 4* 匝数，观察到副线圈两端的电压增大；根据变压比公式学，保持副线圈的匝数 U2 /?2 不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小；上述探究副线圈两端的电 压与匝数的关系中釆用的实验方法是控制变量法。 答案 交流电源增大 减小 控制变量法