第3章 实验：探究变压器电压与线圈匝数的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 实验：探究变压器电压与线圈匝数的关系 实验探究 一、实验原理 交变电流通过原线圈时在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中产生感应 电动势，其两端产生交变电压。原、副线圈中磁通量变化率是相同， 两线圈匝数不同时输出电压不同。通过改变原、副线圈匝数，即可探 究原、副线圈的电压与匝数的关系。 二、实验器材 多用电表、可拆变压器、学生电源、开关、导线若干。 科学处理 一、 实验步骤 1.按如图所示电路图连接实物图。 2.保持原线圈匝数不变，用多用电表电压挡测量原线圈电压，并记录 在表格中。 3.改变副线圈匝数，用多用电表分别测量副线圈的电压，把匝数、电压 的对应数据记录在表格中。 4.保持副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，重复步骤2、3。 二、数据处理 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1.将不同的原、副线圈接入电路测出线圈两端的电压，填入表格 原线圈 副线圈 原线圈 副线圈 是 匝数n 匝数2 电压U 电压U2 200 100 2V 300 100 2V 400 100 2V 400 100 4V 400 200 4V 400 300 4V 2.由表格数据得出结论 当原线圈匝数不变、输入电压不变时，随着副线圈匝数增加，输出电压 增大。进一步研究可知，副线圈电压与副线圈匝数成正比。 当副线圈匝数不变、输入电压不变时，随着原线圈匝数增加，副线圈输 出电压变小，进一步研究可知，副线圈电压与原线圈匝数成反比。 三、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.学生电源的电压不要设置太高，一般不要超过12V,以免发生危险， 且通电时不要用手接触裸露的导线、接线柱。 3.使用多用电表交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确 定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 迁移研析 类型一实验操作及原理 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [例1]在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”实验中： (1)原线圈中接入的电源是 A.接入电压为220V交流电源 B.接入学生电源12V以下直流输出端 C.接入学生电源12V以下交流输出端 (②)对于实验过程，下列说法正确的是 A.为便于探究，应该采用控制变量法 B.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 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 解析：(1)“探究变压器电压与线圈匝数的关系”实验时要用低压交流 电源和交流电表，所以不需要干电池，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12V,故A、B错误，C正确。 (2)在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验中，为便于探究， 应该采用控制变量法，故A正确：实验通电时，即使电压不超过12V, 因人的身体素质不同，也存在人身安全问题，因此不能用手接触裸露 的导线、接线柱，故B错误：使用多用电表测电压时先用最大量程挡 试测，再选用恰当的挡位进行测量，故C错误。 答案：(1)C(2)A 类型二实验数据的分析计算 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 围 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [例2]在“探究变压器电压与线圈匝数关系”的实验中，小型可拆变 压器的原、副线圈匝数分别为n1120匝、n2240匝，某实验小组在原 线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、 副线圈两端的电压，数据如表所示。 实验序 原线圈两端的电压U1 副线圈两端的电压2 0 号 (V) (W) 1 3.9 8.2 1:2.1 2 5.9 11.8 1:2.0 3 7.8 15.2 (1)实验小组根据测得的数据在表格中算出U1、U2的比值，还有一组U 、U2的比值没有算出，把求出的结果填在表格中。 (2)本实验可得出结论：变压器原、副线圈电压与匝数关系为 (用题目中给出的字母表示)。 (③)该变压器是 (选填“升压”或“降压”)变压器。 解析：(1)第三组数据出：盘古。 (②)线圈匝数之比器器，结合表格中的数据知，在误差允许的范围 内原、刷线圈两端电压与匝数的关系是：器。 (③)从表格中的数据可知副线圈匝数多、电压高，所以该变压器是升压 变压器。 答案：(1)1：1.9 2)0:器 (3)升压 类型三实验创新设计 ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 [例3]有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个线圈