内容正文:
一轮·物理
实验知识 ·基础落实
跟踪检测 · 巩固提升
实验要点· 互动探究
实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
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一、实验目的
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
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二、实验原理
1.如图所示,原线圈通过电流时,铁芯中产生磁场,由于交变电流的大小和方向都在不断变化,铁芯中的磁场也在不断地变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,副线圈中就存在输出电压。本实验通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系。
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三、实验器材
可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)、多用电表、低压交流电源、导线若干。
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四、实验步骤
1.要先估计被测电压的大致范围,再选择恰当的量程,若不知道被测电压的大致范围,则应选择交流电源的最大量程进行测量。
2.把两个线圈穿在铁芯上,闭合铁芯。
3.用交流电压表测量输入、输出端电压。
4.改变输入端电压,重新测量输入、输出端电压。
5.改变线圈匝数,重新测量输入、输出端电压。
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五、数据处理
1.分析实验数据记录表
解析:(3)根据=,可知线圈C的匝数越多,线圈C的电压示数越大,测量更准确,故线圈C的匝数应该多一些。
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师生互动
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七、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源,所用电压不要超过12 V,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。
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1.物理研究课上,同学们用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示:
n
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(1)下列说法正确的是________。
A.为确保实验安全,实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B.变压器的原线圈接低压交流电,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
CDF
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解析:(1)为确保实验安全,实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数,使得副线圈电压较小,故A错误;变压器的原线圈接低压交流电,测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”,故B错误;实验时可采用控制变量法,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;测量副线圈电压时,先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量,防止烧坏电压表,故D正确;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,故E错误,F正确。
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(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________。
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
AC
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解析:(2)变压器线圈通电会产生磁场,而变压器上端的横条相当于磁铁,下端对横条有吸引力作用,因此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,故A正确;仅增加原线圈绕制的圈数,副线圈两端电压将减小,小灯泡亮度