实验特训03 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系-【抢先一步】2023-2024学年新高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

实验特训03 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如： （1）实验仪器。下表是用图1中的多用电表进行测量的四次记录，a、b分别为测量时的指针位置。其中有的记录了量程（或倍率）但没有记录读数，有的记录了读数但没有记录量程（或倍率），请你填写表格中的各个空格。 序号 所测物理量 量程或倍率 指针 读数 ① 直流电压 5V a ② 直流电流 a 11.3mA ③ 电阻 a 5.0×103Ω ④ 电阻 ×100Ω b （2）数据分析。 某学生选用匝数可调的可拆变压器（视为理想变压器），如图2所示，做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，可以研究副线圈匝数n2对输出电压U2的影响。 以U2为纵坐标，n2为横坐标。在图3中画出变压器的输出电压U2与其匝数n2关系图像的示意图 ，并说明U2-n2图像斜率的物理意义。 2．某物理兴趣小组在进行物理课外实验中，学生电源损坏，不能使用。 (1)在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中，可以使用220 V的交流电源来代替，要完成实验，下图实验器材中需要用到的有 。(填正确答案标号) (2)组装变压器时，没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接u=311sin 314t(V)的交流电源，原、副线圈的匝数比为8∶1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是 。 A．27.5 V    B．38.9 V    C．10.0 V    D．1 760 V 3．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“ × 100”的匝数。 （1）本实验中，实验室有下列器材： 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．多用电表 E．开关、导线若干 上述器材在本实验中不需要的有 （填器材序号），本实验中还需要用到的器材有 。 （2）对于实验过程，下列说法正确的有 。 A．为便于探究，应该采用控制变量法 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．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量 D．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 （3）实验中，电源接变压器原线圈“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5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为 。 A．18.0V       B．10.0V       C．5.0V       D．2.5V （4）组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接12.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是 。 A．0V       B．96.0V       C．1.5V       D．0.65V （5）李辉同学正确组装变压器后，把12.0V的学生交流电源接到原线圈“2”“8”接线柱（相当于600匝），副线圈接线“0”“1”接线柱，如图所示。在确认电路连接无误的情况下，接在副线圈两端的交流电压表的实际读数可能是 。 A．0V       B．5.8V       C．2.0V       D．1.5V 4．某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。 （1）下列说法正确的是 。 A．  变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B．  变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C．  理想变压器的输入功率等于输出功率，没有能量损失 D．  变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 （2）实际操作中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则可推断原线圈的输入电压可能为 。 A．    B．      C．      D．   （3）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻与该变压器的副线圈连