浙江新高考专用2024_2025学年高中物理第五章交变电流实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系.docxVIP

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试验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

学问内容

选考要求

课时要求

探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

√

1.能运用限制变量法，有序地设计试验步骤.

2.能选择并组装器材，完成试验步骤后，能依据试验记录的数据，总结试验规律.

3.能发觉试验中出现的声音、线圈与铁芯的发热现象等，并尝试说明.

1.试验原理

交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变更的磁场，副线圈中产生感应电动势，其两端有输出电压.线圈匝数不同时输出电压不同.试验通过变更原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系.

2.试验器材

电压表两只、可拆卸式变压器、学生电源、开关、导线若干(如图1所示)

图1

3.试验步骤

(1)按如图2所示电路图连接实物图

图2

(2)保持原线圈匝数不变，变更副线圈匝数，探讨其对副线圈电压的影响.

(3)保持副线圈匝数不变，变更原线圈匝数，探讨其对副线圈电压的影响.

(4)将不同的原、副线圈接入电路测出线圈两端的电压填入下表：

原线圈

匝数n1

副线圈

匝数n2

原线圈电压U1

副线圈

电压U2

eq\f(n1,n2)

eq\f(U1,U2)

100

300

2V

100

400

2V

300

400

4V

400

400

6V

400

100

8V

400

100

4V

4.由表格数据得出结论

当原线圈匝数不变时，副线圈电压与副线圈匝数成正比.

当副线圈匝数不变时，副线圈电压与原线圈匝数成反比.

5.留意事项

(1)在变更学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作.

(2)学生电源的电压不要设置太高，一般不要超过12V，以免发生危急.

一、试验原理与操作

例1(多选)(2024·浙江10月选考)如图3所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”试验中，下列说法正确的是()

图3

A.用可拆变压器，能便利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”试验中的直流电压表

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，变更副线圈的匝数，探讨其对副线圈电压的影响

答案AD

解析变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关，因此须要用可拆卸的变压器探讨，选项A、D正确.变压器只对沟通电压有作用，不能处理直流电压，故不能用直流电压表测量原、副线圈的电压，所以选项B错误.依据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知，原线圈接0、8，副线圈接0、4，那么副线圈的电压小于原线圈电压，所以C错误.

例2(2024·杭州市高二检测)某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”试验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12V的低压________(选填“沟通电源”或“直流电源”).先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，视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，视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纳的试验方法是__________________(选填“限制变量法”“转换法”或“类比法”).

答案沟通电源增大减小限制变量法

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12V的低压沟通电源；依据变压比公式eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，视察到副线圈两端的电压增大；保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，视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采纳的试验方法是限制变量法.

二、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

例3(2024·温州市高二检测)假如把一个可拆变压器看成志向变压器，两个线圈分别为A、B，现要测量A线圈的匝数，供应的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压沟通电源，请简要叙述试验步骤(写出要测的物理量，并用字母表示).

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