第十二章 实验：探究变压器电压与匝数的关系 利用传感器制作简单的自动控制装置-【学易优】2024年高考物理一轮总复习

第十二章交变电流电磁振荡与电磁波传感器 实验：探究变压器电压与匝数的关系 利用传感器制作简单的自动控制装置 必备知识整合 ●●● ,探究变压器电压与匝数的关系 提醒：使用前要机械调零，然后选交流电压的合 实验目的和器材 实验原理 适挡位进行测量 1,电流通过原线圈 实 探究变压器原、副线 时在铁芯中产生 目 圈电压与匝数的 磁场，由于电流的 的 关系。 大小，方向在不断 变化，铁芯中的磁 场也不断变化，变 化的磁场在副线 丙 圈中产生感应电 表格一 U1=5V,m1=400匝 动势，副线圈就存 实验次数 1 在输出电压 学生电源（低压交流 2.实验电路图 2匝 电小于12V)1个、可 U2/V 拆变压器（铁芯、两个 (2)将多用电表与副线圈2=200匝的接线柱相 实 已知匝数的线圈)、多 连接，如图乙，读出副线圈两端的电压U2.将2 用电表（交流电压挡） 3.实验方法采用控 U2的数值记录在表格一中， 1个、导线若干 制变量法 (3)将多用电表与副线圈2=800匝的接线柱相 (1)在输人电压和 连接.如图丙，读出刷线圈两端的电压2.将2、 1一定时，研究 U2的数值记录在表格一中. 2和U2的关系： (4)将多用电表与副线圈2=1400匝的接线柱 (2)在输人电压和 相连接，如图丁，读出副线圈两端的电压U2.将 2一定时，研究 2、U2的数值记录在表格一中. 1和U2的关系. 2.保持刷线圈的匝数2和原线圈两端的电压U] 不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响. 实验过程 表格二 U1=5V,2=400匝 1.保持原线圈的匝数1=400匝和电压U1=5V 实验次数 2 3 不变，改变副线圈的匝数2，研究2对副线圈电 压U2的影响. '匝 (1)选择原线圈的匝数1=400匝，用导线将变 U2/V 压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上， (1)将1中的原线圈作为副线圈，副线圈作为原 将选择开关调至使原线圈两端电压为5V.将多 线圈.选择2=400匝，用导线将变压器原线圈 用电表与原线圈1=400匝的接线柱相连接，检 接在学生电源的交流输出接线柱上， 查原线圈的电压是否为5V,如图甲， (2)将选择开关拨至5V挡. ·257· 高考总复习·物理 (3)将多用电表与原线圈1=200匝的接线柱相：2.实验步骤 连接，读出副线圈两端的电压U2.将1、2的数 (1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以 值记录在表格二中 正常工作，用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能 (4)保持2=400匝，U1=5V不变，将连接电源 的两根导线与原线圈m=800匝的接线柱相连 否正常动作， 接，读出副线圈两端的电压U.将m1,U2的数值 (2)确定各元件可以正常工作后，按照电路图连 记录在表格二中. 接电路， (5)保持2=400匝，U1=5V不变，将连接电源 (3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别 的两根导线与原线圈=1400匝的接线柱相 连接，读出副线圈两端的电压U2.将1、U2的数 观察实验现象 值记录在表格二中。 3.注意事项 (6)拆除实验线路，整理好实验器材： (1)检查干簧管的簧片是否能正常开合. 数据处理 (2)确定各元件可以正常工作后，按照设计的电 分析表格一和表格二数据可知，理想变压器原、 路图连接电路.连接发光二极管时要注意将其 副线圈两端电压U1,U2之比等于两个线圈的匝 数n1、2之比. 正，负极与电源正、负极对应连接。 ●误差分析 实验二光控开关 1,由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不 1.实验电路图 严格相等造成误差 +Ve +V 2.原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗 R限潭 (铜损)，造成误差. L上D工发光极骨 3.铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。 R 6 4.多用电表的读数存在误差， 光饭B ●注意事项 1.要事先推测副线圈两端电压的可能值. 甲 2.为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电 压不要超过12V,即使这样，通电时不要用手接 三极斧克平導休括本元器件之二，其有电流放 触棵露的导线、接线柱 大作加 3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压 2.实验步骤 时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选 择适当的挡位进行测量. (1)按照电路图连接电路，检查无误后，接通 4,连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查， 电源 然后请老师确认，只有这样才能接通电源。 (2)让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照 5.在改变学生电源、线圈匝数前均要先断开开关， 射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L 再进行操作 刚好不发光 二，利用传感器制作简单的自动控制装置 实验一门窗防盗报警装置 (3)遮挡Rc,当光照减弱到某种程度时，就会看 1.实验电路图 到发光二极管LED或小灯泡L发光