教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第3章 交流电 3 第1课时 实验变压器的电压与匝数的关系.ppt

第三章3第1课时实验变压器的电压与匝数的关系

基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目录索引学以致用·随堂检测全达标

学习目标1.了解理想变压器的概念,了解变压器的构造及几种常见的变压器,解释自然现象,解决实际问题。(物理观念)2.理解理想变压器的匝数与电压和电流的关系,并能用其解决基本问题;理解理想变压器的功率关系,并能推导出原、副线圈的电流关系。(科学思维)3.通过实验探究电压、电流与匝数的关系。(科学探究)4.体会通过实验得出的结论在实际问题中的应用。(科学态度与责任)

基础落实·必备知识全过关

1.实验目的探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系。2.实验器材交流电源可拆变压器、学生电源、交流电表、导线若干。3.实验原理电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于交变电流的大小、方向在不断地变化,铁芯中的磁场强弱和方向也在不断地变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。当有负载并闭合时

4.实验操作(1)按图示电路连接实物。(2)利用学生电源在变压器原线圈1、4两接线柱间输入较低交流电压。(3)利用交流电压表分别测量不同端点间的电压并设计表格填入。(4)在原线圈1、4两接线柱间输入不同的电压,重复以上测量,并填入表格中。(5)分析表格数据,得到实验结论。

5.数据处理6.实验结论在误差范围内,变压器的各组线圈的电压与匝数之比都为一个常数,即

7.注意事项(1)连接好电路后,同组同学先分别独立检查,然后由老师确认,电路连接无误后,才能接通电源。(2)注意人身安全。只能用低压交流电源,电源电压不能超过16V。(3)使用多用电表交流电压挡测电压时,先用最大量程试测,然后再用适当的挡位进行测量。8.误差分析(1)线圈绕组的电阻有铜损现象。(2)变压器铁芯内有漏磁。(3)铁芯中有发热现象。

易错辨析(1)本实验原线圈可以接到学生电源的直流输出端。()(2)变压器工作时,通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈。()(3)用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯,是为了减少涡流。()(4)实验所用电压不超过12V,这样可以随意接触裸露的导线、接线柱。()××√×

重难探究·能力素养全提升

探究点一实验原理与操作应用体验【例1】在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学采用了如图甲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。?甲BC低压交流电源

(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变电流,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,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.18.0V B.10.0V C.5.0V D.2.5VACB

(4)组装变压器时,该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。?乙A.0 B.96.0VC.1.5V D.0.65V(5)该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),副线圈接在“0”“1”接线柱,如图乙所示。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.0 B.5.8V C.2.0V D.1.5VDD

解析(1)实验中使用的是交变电流,所以不需要直流电源,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)为便于探究,应该采用控制变量法,所以A正确;变压器的原线圈接低压交变电流,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;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;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