第11章 第4讲 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系（课件PPT）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考）

第4讲 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数 的关系 开始 1 01 03 实验知能·系统归纳 迁移应用·发展素养 2 第4讲　实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(基础实验) 一、理清原理与操作 实验原理图 实验方法：控制变量法 (1)U1、n1一定，研究n2和U2的关系； (2)U1、n2一定，研究n1和U2的关系。 操作要领 (1)保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。 (2)保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。 续表 二、掌握数据处理方法 将两种情况下所测数据分别列表，通过分析可知，理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于两个线圈的匝数n1、n2之比。 三、扫描实验盲点 1．注意事项 (1)要事先推测副线圈两端电压的可能值。 (2)为了人身安全，只能使用低压交流电压，所用电压不要超过12 V，即使这样，通电时不要用手接触裸露的导线、接线柱。 (3)为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。 (4)连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查，然后请老师确认，只有这时才能接通电源。 2．误差分析 (1)由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。 (2)原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)造成误差。 (3)铁芯中有磁损耗，产生涡流造成误差。 题组(一)　实验原理与操作 1．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。 (1)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 (2)在实验中，该同学保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 解析：(1)实验操作中，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，故A正确；实验通电时，不可用手接触裸露的导线、接线柱等，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。 (2)在实验中，保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变，仅减小原线圈的匝数，根据变压器变压公式，副线圈两端的电压将增大。 答案：(1)A　(2)增大 2．有一个教学用的可拆变压器，如图1所示，它有两个外观基本相同的线圈A、B(内部导线电阻率、横截面积相同)，线圈外部还可以绕线。 (1)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图2中的a、b位置，由此可推断____________(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多。 (2)该实验中输入端所接电源最适合的是________。 A．220 V交流电源 B．12 V以内低压直流电源 C．36 V安全电压 D．12 V以内低压交流电源 (3)如果把图1的可拆变压器看作理想变压器，现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源。请完成实验步骤的填空： ①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制n匝线圈。 ②将__________(选填“A”或“B”)线圈与低压交流电源相连接。 ③用多用电表的____________挡分别测量A线圈的输入电压UA和绕制线圈的输出电压U。 ④则A线圈的匝数为____________。 3．在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，小李 同学采用了如图所示的可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。 (1)实验还需下列器材中的________； (2)实验中，上图中变压器的原线圈接“0、8”接线柱，副线圈接“0、4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0 V，则所接电源电压挡位可能为________。 A．18.0 V　 B．10.0 V　　 C．5.0 V　　 D．2.5 V 解析：(1)本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要用交流电压表。故学生电源和交流电压表两个器材不能缺少。 答案：(1)BC　(2)A 题组(二)　数据处理与误差分析 4．一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。 (1)为完成该实验，除了选用交流电压表、导线外，还需要选用低压_____(填“直流”或“交流”)电源。 (2)该同学在变压器铁芯上