2020版高考物理复习课件：实验探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(共19张)

1、实验15探究变压器原、副线圈电压 与匝数的关系实验15探究变压器原、副线圈电压 与匝数的-2-一、实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系二、实验原理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。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。-2-一、实验目的-3-三、实验器材可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈),多用电表,

2、低压交流电源等四、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12 V;(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。-3-三、实验器材-4-命题点一命题点二仪器选择与操作典例1(1)(多选)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,实验室中备有下列可供选择的器材: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必用到的是(填器材前的序号),本实验中还需要用到的器材有。-4-命题点一命题点二仪器选择与操作-5-命题点一命题点二(2)实验时,原线圈接在电源上,用多用电表测量副

3、线圈的电压,下列操作正确的是()A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡C.原线圈接12 V以下交流电压,电表用交流电压挡D.原线圈接220 V交流电压,电表用交流电压挡-5-命题点一命题点二(2)实验时,原线圈接在电源上,用多用-6-命题点一命题点二答案 (1)BC(2)低压交流电源(3)C解析 (1)变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,所以不需要外界的磁场,故条形磁铁B不必用到;如果原线圈中通的是直流电源,则副线圈中不会有感应电流产生,故直流电源C不必用到,需要用到低压交流电源;(2)变压器的工作原理是互感现象,故原

4、线圈接交流电压,输出电压也是交流电压,故电表用交流电压挡,综合(1)可知,故应选C。-6-命题点一命题点二答案 (1)BC(2)低压交流电源-7-命题点一命题点二实验设计与创新典例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、200 V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。-7-命题点一命题点二实验设计与创新-8-命题点一命题点二答案 见解析解析 依图(a)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

5、,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220 V交流电路(如图(b)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220 V交流电路,闭合开关后,读出交流电压表的示数U2,则有-8-命题点一命题点二答案 见解析-9-1.(2018浙江金华十校联考)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,若某同学实验时,忘记把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上,组装后的变压器如图乙所示。在铁芯上的原、副线圈匝数分别为n1=800匝和n2=200匝,原线圈两端与u=12 sin 314t(V)的交流电源相连,则副线圈两端电压的有效值可能是。A.0.

6、6 VB.3 VC.3 VD.12 V-9-1.(2018浙江金华十校联考)在“探究变压器线圈两-10-答案 A-10-答案 A-11-2.(1)某学生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实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是()A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡C.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡(2)该学生继续做实验,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

7、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时采用的实验方法是控制变量法。-11-2.(1)某学生选用匝数可调的可拆变压器来做探究变压-12-答案 (1)D(2)增大减小解析 (1)副线圈上的感应电动势是通过两个线圈间的互感现象产生的,所以原线圈上的电流应该是变化的,应为交变电流,电压为交流电压。副线圈上的感应电流(感应电动势)也是交流,D正确。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增大;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减小。-12-答案 (1)D(2)增大减小-13-3.(

8、20174月浙江选考)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。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na=60匝和nb=120匝的变压器,实验测量数据如下表,根据测量数据可判断连接电源的线圈是(选填“na”或“nb”)。-13-3.(20174月浙江选考)为完成“探究变压器线圈-14-答案 ACEnb解析 变压器的原理是互感现象的应用,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,不需要直流电源;因为需要测量电压,所以需要多用电表(交流电压挡)。故需要的仪器有闭合铁芯的原副线圈、

9、交流电源、多用电表(交流电压挡);根据题意,电压比与匝数比不相等,可知该变压器为非理想变压器,因此变压器有漏磁,铁心发热、导线发热等影响,判断出Ub为原线圈上的电压大小,则由此可知nb接的是电源。-14-答案 ACEnb-15-4.(2019浙江台州中学统练)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。(1)下列器材中,实验需要的器材是。A.干电池B.低压交流电源C.220 V交流电源D.条形磁铁E.可拆变压器和导线F.直流电压G.多用电表(2)关于实验操作,下列说法正确的是。A.为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12

10、 VB.实验通电时,可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路C.使用多用电表测电压时,先用中等量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量-15-4.(2019浙江台州中学统练)在“探究变压器线圈-16-答案 (1)BEG(2)A解析 (1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,需要器材是学生电源,提供低压交流电,同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线;故选BEG;(2)变压器是改变电压,因此为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不超过12 V,故A正确;实验通电时,可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路,这样无形之中,将人体并联电路中,导致所测数据不准确,故B错误;

11、使用多用电表测电压时,先用最高量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,故C错误。故选A。-16-答案 (1)BEG(2)A-17-5.某研究性学习小组的同学想用220 V交流电源作为某小型电器的电源。他先制作了一个交流变为直流的整流器,但是这个整流器需要用6 V的交流电源,于是他又添置了一台220 V/6 V的变压器,如图所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头,且a、d引线比b、c引线粗。(1)他不知道如何接法,也没有相应的说明书。你能帮他判断正确的接法是a、d端接(选填“220 V”或“6 V”)。(2)这台220 V/6 V的理想变压器接6 V的线圈匝数是300匝,则接220 V的线圈匝数是匝。-17-5.某研究性学习小组的同学想用220 V交流电源作为-1