实验针对训练15 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)广东专版

实验针对训练(十五) 1．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．交流电源 E．多用电表 F．开关、导线若干 上述器材在本实验中不必用到的是________(填器材前的选项字母)。 BC　[变压器线圈两端的电压与匝数的关系为＝，所以需要知道原、副线圈的匝数，需要可拆变压器。变压器的原理是互感现象，是原线圈磁场的变化引起副线圈中磁通量的变化，所以不需要外界的磁场，条形磁铁用不到。如果原线圈中通的是直流电，则副线圈中不会有感应电流产生，故需要用到交流电源。需要用到多用电表测量原、副线圈的电压，还需要用到开关、导线。] 2．实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。 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________。 [解析]　保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，因电压和匝数成正比，即＝，则观察到副线圈两端的电压增大；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减小；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控制变量法。 [答案]　增大　减小　控制变量法 3．(1)某学生选用匝数可调的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，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________(填选项前的字母)。 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)在如图所示的变压器中，当左侧线圈接线柱“0”“16”间接入交流电压9 V时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压是________(填选项前的字母)。 A．36.0 V B．2.25 V C．0.75 V D．10.0 V [解析]　(1)变压器的工作原理是互感现象，则原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压，电表用交流电压挡，故D正确。 (2)由题知，n1＝16n，n2＝4n，其中n为常数，由＝得U2＝U1＝×9 V＝2.25 V，故B正确。 [答案]　(1)D　(2)B 4．在“探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系”的实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为n1＝120匝、n2＝240匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的交流电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如下表所示。 实验序号 原线圈两端的电压U1(V) 副线圈两端的电压U2(V) 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U1、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、副线圈两端电压与匝数关系为________(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)由第三组数据得＝≈。 (2)线圈匝数之比＝＝，结合表格中的数据知，在误差允许的范围内，线圈两端电压与匝数的关系是＝。 (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)＝　(3)升压 5．某实验小组利用学生电源、小型可拆变压器、交流电压表、导线等器材进行变压器原、副线圈两端电压与匝数关系的探究活动。根据实验原理图连接电路，如图所示，在原线圈两端依次加上不同的电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，实验数据如下表： 实验序号 原线圈匝数n1＝800，原线圈两端电压U1(V) 副线圈匝数n2＝600，副线圈两端电压U2(V) 副线圈匝数n3＝________，副线圈两端电压U3(V) 1 5.6 4.2 2.8 2 9.7 7.3 4.8 3 13.7 10.3 6.8 (1)请你用笔画线代替导线完成图中的电路连接。 (2)根据实验数据，可以得出实验结论：变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系为________(用题中给出的字母表示)。 (3)根据表中的数据知副线圈匝数n3＝________。 [解析]　(1)连线如答图所示。 (2)由第一组数据得＝＝，＝＝，可得＝；由第二组数据得＝≈1.33，＝＝≈