内容正文:
实验针对训练(十五)
1.解析:(1)变压器的原理是互感现象,是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化,所以不需要外界的磁场,故条形磁铁不必用到,如果原线圈中通的是直流电源,则副线圈中不会有感应电流产生,故直流电源不必用到,需要用到低压交流电源。
(2)变压器的工作原理是互感现象,故原线圈接交流电压,输出电压也是交流电压,故电表用交流电压挡,考虑到实验的安全性,电源交流电压不要超过12 V,故选C。
答案:(1)BC 低压交流电源 (2)C
2.解析:(1)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,根据=可知匝数少的电流大,则导线越粗,即导线粗的线圈匝数少。
(2)若原线圈和副线圈的匝数比为4∶1,变压器为理想变压器,则有U2=U1=U1,实验中发现副线圈的输出电压总是略小于原线圈的输入电压的,造成这种误差的原因可能是:铁芯漏磁,使得通过副线圈的磁通量小于通过原线圈的磁通量,则副线圈输出电压比理论值小,故A正确;线圈电阻产生少许电热,少许涡流损失,则输出功率小于输入功率,线圈电阻有一定分压,使得副线圈输出电压比理论值小,故B、C正确;输入电压不稳定,不会影响电压比和匝数比的关系,故D错误。故选ABC。
答案:(1)少 (2)ABC
3.解析:(1)多用电表电阻挡读数=指针指示值×倍率。A的读数为24,倍率为“×1”,所以电阻为24 Ω。根据电阻定律知,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)③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”挡测绕制线圈的输出电压U。
④根据理想变压器电压比等于匝数比,有=,
所以nA=n。
答案:(1)24 A (2)③绕制 ④n
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实验针对训练(十五) 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
(总分:27分)
1.(9分)(教材原型实验)(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,实验室中备有下列可供选择的器材:
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必用到的是________(填器材前的序号),本实验中除上述器材外还需要用到的器材有__________________________________________。
(2)做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时,原线圈接在电源上,用多用电表测量副线圈的电压,下列操作正确的是________。
A.原线圈接直流电压,电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,电表用交流电压挡
C.原线圈接12 V以下交流电压,电表用交流电压挡
D.原线圈接220 V交流电压,电表用交流电压挡
2.(6分)(数据处理与误差分析)用如图所示的可拆变压器探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系。
(1)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数________(选填“多”或“少”)。
(2)若原线圈和副线圈的匝数比为4∶1,实验中发现副线圈的输出电压总是略小于原线圈的输入电压的,造成这种误差的原因可能是________。
A.铁芯漏磁
B.线圈电阻产生少许电热
C.少许涡流损失
D.输入电压不稳定
3.(12分)(实验器材的创新)有一个教学用的可拆变压器,其铁芯粗细一致,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),线圈外部还可以再绕线圈。
(1)某同学用多用电表的同一电阻挡先后测量了A、B线圈的电阻值,指针分别对应图乙中的a、b位置,则A线圈的电阻为________ Ω,由此可推断________(选填“A”或“B”)线圈的匝数较多。
(2)如果把该变压器看作理想变压器,现要测量A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源,请完成以下实验步骤:
①用绝缘导线在线圈B上绕制n匝线圈;
②将A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________(选填“绕制”或“B”)线圈的输出电压U;
④则A线圈的匝数为________(用已知和测得量的符号表示)。
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