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课时作业word（鲁科版）

实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系 课时作业·巩固提升 1.在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验中,操作步骤如下: ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上; ②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; ③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; ④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)。 (2)如图所示,在实验中,两线圈的匝数n1=1 600匝,n2=400匝,当将n1作为原线圈时,U1=16 V,副线圈两端电压U2=4 V;原线圈与副线圈对调后,当U1′=8 V时,U2′=32 V,那么可初步确定,变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是  　。  解析:(1)在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”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;然后将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤,即操作的合理顺序为①③②④。 (2)两线圈的匝数n1=1 600匝,n2=400匝,当将n1作为原线圈时,U1=16 V,副线圈两端电压U2=4 V,此时由=4、=4可知=;当原线圈与副线圈对调后,U1′=8 V时,U2′=32 V,此时U2′为原线圈的电压, 而U1′为副线圈的电压,=,=,可知=,由分析结果可得理想变压器原、副线圈电压之比等于线圈的匝数之比。 答案:(1)①③②④　(2)理想变压器原、副线圈电压之比等于线圈的匝数之比 2.(1)在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验中,下列器材在实验中不需要用到的有　　　 　。(多选)  (2)若在实验中用匝数N1=400匝和N2=800匝的变压器,对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据,下列说法正确的是　　　　　　。  电压 实验次数 1 2 3 4 U1/V 0.90 1.40 1.90 2.40 U2/V 2.00 3.01 4.02 5.02 A.N1一定是原线圈 B.N2一定是原线圈 C.N1可能是副线圈 D.N2可能是副线圈 解析:(1)实验中需用交流电源,不需要干电池;通过改变原、副线圈的匝数探究电压与匝数关系,不需要滑动变阻器。 (2)根据变压器的电压与匝数关系=和表格数据可知,由于变压器有一定的能量损失,所以N2一定为原线圈。 答案:(1)AC　(2)B 3.某班物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与线圈匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)下列说法正确的是　　　　。(多选)  A.为确保实验安全,实验中一般要求原线圈匝数不小于副线圈匝数 B.变压器的原线圈接低压交流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” C.可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D.测量副线圈电压时,先用最大量程挡试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量 E.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈 F.变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用 (2)如图丙所示,某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端,副线圈接小灯泡。下列说法正确的是　　　　。(多选)  A.与变压器未通电时相比较,此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B.若仅增加原线圈绕制的圈数,小灯泡的亮度将保持不变 C.若仅增加副线圈绕制的圈数,学生电源的过载指示灯可能会亮起 解析:(1)为确保实验安全,应该使输出电压不大于12 V,实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数,故A错误;变压器只能改变交流的电压,原线圈输入交流电压,副线圈输出交流电压,应用多用电表的“交流电压挡”测量,故B错误;研究变压器电压和匝数的关系时,用到控制变量法,可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,故C正确;为了保护电表,测量副线圈电压时,先用最大量程挡试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量,故D正确;变压器的工作原理是电磁感应现象,即不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用,不是铁芯导电传输电能,故E错误,F正确。 (2)与变压