第十三章 实验18 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

实验18　探究变压器原副线圈电压与匝数的关系 1．某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 V的低压________(选填“交流电源”或“直流电源”).先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，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中采用的实验方法是____________(选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”). 答案：交流电源　增大　减小　控制变量法 解析：变压器不能改变直流电的电压，故电源应为低压交流电源；由＝可知U2＝U1，原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数n2，则副线圈两端的电压增大，由U2＝ U1可知n2不变，n1增大，则U2减小；上述实验采用的方法是控制变量法． 2．理想变压器是指在变压器变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器．现有一个理想变压器有一个原线圈(匝数为n1)和一个副线圈(匝数为n2).甲、乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系． (1)甲同学的猜想是U1∶U2＝n1∶n2；乙同学的猜想是U1∶U2＝n2∶n1.你认为猜想合理的同学是________，你做出上述判断所依据的物理规律是____________________． (2)为了验证理论推导的正确性，可以通过实验来探究．为保证实验安全、有效地进行，应选用________电源． (3)在实验时，若采用多用电表进行测量，应先将选择开关置于________挡，并选用________量程进行试测，大致确定被测数据后，再选用适当的量程进行测量． 答案：(1)甲　法拉第电磁感应定律　(2)低压(一般低于12 V)交流　(3)交流电压　最大 解析：(1)由变压器的工作原理可知猜想合理的同学是甲同学．做出上述判断依据的物理规律是法拉第电磁感应定律． (2)为了保证实验安全、有效地进行，应选用低压(一般低于12 V)交流电源． (3)使用多用电表时，应先将选择开关置于交流电压挡，并选用最大量程进行试测． 3．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 V B．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 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)变压器能改变电压，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，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；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. 4．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”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，n2＝400，当将n1做原线圈时，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________． 答案：(1)①③②④　(2)＝ 解析：(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”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，连上小灯泡；闭合电源开关，用多用电压表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤．故合理的顺序是①③②④