第11章 实验15 探究变压器原、副线圈与匝数的关系-【名师大课堂】2025年高考物理艺术生总复习必备（word教师用书）

实验十五　探究变压器原、副线圈与匝数的关系 一、实验原理 1．变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的．电流通过原线圈时，在铁芯中产生磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈就存在输出电压． 2．本实验通过与副线圈相连接的多用电表，观察原线圈电压变化时，副线圈的输出电压的变化；通过改变原、副线 圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系． 3．用控制变量法研究． 二、实验器材 可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)、多用电表、低压交流电源等． 三、实验步骤 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，研究副线圈的匝数n2对副线圈电压U2的影响． 表格一　U1＝5 V，n1＝400匝 实验次数 1 2 3 n2/匝 U2/V (1)选择n1＝400匝，用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上． (2)将选择开关调至使原线圈两端电压为5 V. (3)将多用电表与副线圈n2＝200匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2.将n2、U2的数值记录在表格一中． (4)保持n1＝400匝，U1＝5 V不变，将多用电表与副线圈n2＝800匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2.将n2、U2的数值记录在表格一中． (5)保持n1＝400匝，U1＝5 V不变，将多用电表与副线圈n2＝1 400匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2.将n2、U2的数值记录在表格一中． 2．保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，改变原线圈的匝数n1，研究原线圈的匝数n1对副线圈电压U2的影响． 表格二　U1＝5 V，n2＝400匝 实验次数 1 2 3 n2/匝 U2/V (1)将(1)中的原线圈作为副线圈，副线圈作为原线圈． (2)选择n2＝400匝，用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上． (3)将选择开关拨至5 V挡． (4)将多用电表与原线圈n1＝200匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2.将n1、U2的数值记录在表格二中． (5)保持n2＝400匝，U1＝5 V不变，将连接电源的两根导线与原线圈n1＝800匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2.将n1、U2的数值记录在表格二中． (6)保持n2＝400匝，U1＝5 V不变，将连接电源的两根导线与原线圈n1＝1 400匝的接线柱相连接，读出副线圈两端的电压U2.将n1、U2的数值记录在表格二中． (7)拆除实验线路，整理好实验器材． 四、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，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，先用最大量程挡测试，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，之后才能接通电源． 　(实验原理与操作)有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，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，指针分别对应图乙中的a、b位置，由此可推断__A__线圈的匝数较多(选填“A”或“B”). (2)如果把它看作理想变压器，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__A__(选填“A”或“B”)线圈与低压交流电源相连接； ③用多用电表的__交流电压__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____． 解析：(1)根据电阻定律，导线越长，电阻越大，因为A的电阻比B大，所以A线圈匝数多． (2)因为要测量A线圈匝数，所以要把A线圈与低压交流电源相连接．变压器输入、输出电压都是交流电，所以要用交流电压挡测输入和输出电压．根据变压器电压比等于匝数比，有＝，所以nA＝. 学科网（北京）股份有限公司 $$