第13章 实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系(word教师用书)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义
实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
原理装置 | 操作要求 | |||||
1.实验原理 (1)实验电路图
(2)实验采用控制变量法 ①n1、U1一定，研究U2和n2的关系。 ②n2、U1一定，研究U2和n1的关系。 2.实验器材 学生电源(低压交流电源，小于12 V)1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干 | 1.保持匝数n1和电压U1不变，改变匝数n2，研究n2对U2的影响。 (1)选择n1＝400匝，将原线圈接在学生电源的交流输出端。 (2)调节选择开关使原线圈两端电压为5 V。 (3)多用电表与副线圈n2＝200匝的接线柱相连接，读出U2。 (4)将n2、U2记录在表格一中。 (5)改变匝数n2，重复上述步骤，将数据记录在表格一中。 2.保持匝数n2和电压U1不变，改变匝数n1，研究n1对U2的影响。 (1)选择n1＝200匝，将原线圈接在学生电源的交流输出端。 (2)调节选择开关使原线圈两端电压为5 V。 (3)多用电表与副线圈n2＝400匝的接线柱相连接，读出U2。 (4)将n1、U2记录在表格二中。 (5)改变匝数n1，重复上述步骤，将数据记录在表格二中 | |||||
学生用书⬇第261页 | ||||||
数 据 记 | 表格一 U1＝5 V，n1＝400匝
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录 与 分 析 |
表格二 U1＝5 V，n2＝400匝
数据分析：分析变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比与原、副线圈的匝数n1、n2之比的关系。 实验结论：在实验误差允许的范围内，原、副线圈的电压比等于原、副线圈的匝数比 | |||||||||||||||||||||
注意事项 1.改变电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关。 2.学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。 3.使用多用电表交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量 | 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造成误差。 3.铁芯中有磁损耗，产生涡流造成误差 | |||||||||||||||||||||
类型一 教材原型实验
(2026·河北唐山模拟)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，两个学习小组采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究，原、副线圈的电压由电压传感器获得。
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(1)第一组同学将变压器正确组装好，如图乙所示。连接到图乙中的电源上，闭合电源开关，发现原线圈两端电压传感器有示数，但无论如何调节电源的电压旋钮，副线圈两端电压传感器均无示数，经检查导线和各连接处均无断路，则最可能的原因是
。
(2)第二组同学正确组装变压器后，记录数据如表所示：
原线圈匝数n1 | 100 | 100 | 400 | 400 |
副线圈匝数n2 | 200 | 800 | 200 | 800 |
原线圈电压U1(V) | 1.96 | 1.50 | 4.06 | 2.80 |
副线圈电压U2(V) | 3.90 | 11.81 | 2.00 | 5.48 |
通过分析实验数据可得出的实验结论是 。
(3)第二组同学继续探究实验，把2.00 V的学生电源cd接到原线圈“0”“100”接线柱，副线圈接到
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“200”“800”接线柱，则接在副线圈两端的传感器示数最有可能是 。
A.1.00 V B.2.00 V
C.11.50 V D.15.80 V
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