内容正文:
第3节 科学探究:变压器
第1课时 实验:探究变压器电压与线圈匝数的关系
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实验 要点梳理
课堂 巩固训练
实验 热点剖析
实验 要点梳理
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实验 要点梳理
课堂 巩固训练
实验 热点剖析
一、实验目的
研究变压器电压与线圈匝数间的定量关系.
二、实验器材
可拆变压器、低压交流电源、交流电压表、带夹的导线.
三、实验原理与设计
1.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.
2.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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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、输出电压.
4.改变输入端电压,重新测量输入、输出端电压,记录在设计好的表格内.
5.改变线圈匝数,重新测量输入、输出端电压,记录在上面设计好的表格内.
1 2 3 4 5 6
U1
U2
n1
n2
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实验 热点剖析
五、注意事项
1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开开关,再进行操作.
2.为了人身安全,学生电源的电压不能超过12 V,不能用手接触裸露的导线和接线柱.
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,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量.
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六、数据处理
根据实验中记录的数据分析完成表格:
1 2 3 4 5 6
U1
U2
n1
n2
U1/U2
n1/n2
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八、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.
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实验 热点剖析
实验 热点剖析
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实验 热点剖析
实验器材选取与操作
在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”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,实验需要的器材有________________.
A.干电池
B.低压交流电源
C.220 V交流电源
D.条形磁铁
例 1
热点 1
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E.可拆变压器和导线
F.直流电压表
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
(3)在实验中,某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”).
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实验 热点剖析
【解析】 (1)“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验,需要的器材是低压交流电源,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)变压器是为了改变电压,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,若用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路,就将人体并联电路中,会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.
【答案】 (1)BEG (2)A (3)增大
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实验数据处理与分析
在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”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