专题14 实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系-2027届高考物理一轮复习
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内容正文:
实验专题14 实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
专题训练(解析版)
【实验过程】
1、 实验原理
1.构造和原理
(1)构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(2)原理:电磁感应的互感现象。
2.基本关系式
(1)功率关系:P入=P出。
(2)电压关系:=。
有多个副线圈时:===…。
(3)电流关系:只有一个副线圈时=。
由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。
二、实验步骤
(1)按图乙所示连接好电路,将两个多用电表调到交流电压挡,并记录两个线圈的匝数.
(2)接通学生电源,读出电压值,并记录在表格中.
(3)保持匝数不变,多次改变输入电压,记录每次改变后原、副线圈的电压值.
(4)保持输入电压、原线圈的匝数不变,多次改变副线圈的匝数,记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值.
三、数据处理方法和实验结论
在误差允许的范围内,计算原、副线圈的电压之比,等于原、副线圈的匝数比,即=。
四、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,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,在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合适的挡位进行测量。
对点训练:某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中,采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示。
(1)下列说法正确的是 。
A.为保证实验安全,原线圈应接直流电源
B.变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成的
C.变压器正常工作后,电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
D.保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响
(2)实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别,出现这种情况的原因是 。
(3)实验时,某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声,他做出如下猜想,其中正确的是 。
A.“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音
B.“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的
C.交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用,使铁芯振动发声
D.若去掉铁芯,“嗡嗡”声马上消失,也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验
答案:(1)D (2)见解析 (3)C
解析:(1)变压器的工作原理是互感,为确保变压器正常工作,原线圈需要接交流电源,故A错误;为了减小涡流,变压器中的A、B两块铁芯都是由彼此绝缘的块状硅钢片叠加制成的,故B错误;变压器正常工作后,电能是通过互感原理输送到副线圈的,并不是通过铁芯导电输送到副线圈的,故C错误;根据电压与匝数的关系=可知,保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响,故D正确。
(2)理想变压器的原、副线圈匝数比等于电压比,实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别,出现这种情况的原因是变压器线圈通过电流时会发热,铁芯在交变磁场的作用下也会发热,此外,交变电流产生的磁场也不可能完全局限在铁芯内,所有这些,使得变压器工作时有能量损失,使原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别。
(3)线圈中交变电流产生的磁场对铁芯有吸、斥作用,使铁芯振动发出“嗡嗡”声,故A、B错误,C正确;若去掉铁芯,“嗡嗡”声马上消失,但是由于此时没有铁芯,会导致漏磁太多,穿过副线圈的磁通量比穿过原线圈的磁通量小得多,因此不能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验,故D错误。
【能力提升:高考模拟】
练习时间: 15分钟 试卷分值:15分
题组一:共计2题,第1题6分,第2题9分,共计15分。成绩:
1.某同学为探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,在实验室准备了可拆变压器(如图甲所示)、低压交流电源、多用电表、开关和导线若干。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A.控制变量法 B.等效替代法
C.整体隔离法 D.理想实验法
(2)该同学认真检查电路无误后,其中一次测量电压时选择2.5 V挡位,多用电表读数如图乙所示,此时电表读数为 V。
(3)某次实验中线圈N1接“0”“4”,线圈N2接“2”“14”,测得线圈N1两端的电压U1=2.30 V,线圈N2两端的电压U2=7.60 V,分析可知 (选填“N1”或“N2”)是原线圈。
答案:(1)A (2)2.00 (3)N2
解析:(1)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法,故选A。
(2)测交流电压时选择2.5 V挡位,此时电表读数为U=2.00 V。
(3)若某次实验中用匝数n1=400匝、n2=1 200匝的变压器,测得线圈N1两端的电压U1=2.30 V,线圈N2两端的电压U2=7.60 V,理想变压器匝数之比等于电压之比,则有=,按U1=2.30 V计算,若变压器为理想变压器,N2两端的电压U2=6.90 V<7.60 V,结合变压器不是理想的,存在漏磁、发热等现象,则N2一定是原线圈,N1是副线圈。
2.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,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(a在左、b在右),若两线圈导线材料、横截面积相同,由此可推断________线圈的匝数较多(填“A”或“B”).
(2)如果把它看成理想变压器,A、B线圈的匝数的比值为k,则当A线圈接在电压为U1的蓄电池两端以后,B线圈的输出电压为________.
(3)如果把它看成理想变压器,则A、B线圈上的交变电流一定具有相同的________.
A.电压 B.电流 C.功率
(4)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.实验步骤如下:
①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈.
②把低压交流电源接在B线圈上,测得C线圈的输出电压为U.
③用A线圈换下C线圈,测得A线圈的输出电压为UA.
则线圈A的匝数nA=________(用n、U、UA表示).
答案 (1)A (2)0 (3)C (4)n
解析 (1)从多用电表示数可知,a位置指针指的电阻数值大于b位置指针所指的电阻数值,所以A线圈的匝数较多.
(2)变压器不能对直流电压变压,故B线圈输出电压为0.
(3)理想变压器两端功率相同,所以A、B线圈上的交变电流一定具有相同的功率,故选C.
(4)由题可知==,解得nA=n.
题组二:共计2题,第3题6分,第4题9分,共计15分。成绩:
3.图甲为教学用的可拆变压器,A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
(1)某同学用多用电表欧姆挡分别测量A、B线圈的电阻值,发现A线圈电阻约为B线圈电阻的2倍,则可推断 线圈的匝数多(选填“A”或“B”);
(2为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,在图乙中该同学把线圈A与学生电源连接,另一个线圈B与小灯泡连接。其中线圈A应连到学生电源的 (选填“直流”或“交流”)输出端上;
(3)将与灯泡相连的线圈B拆掉部分匝数,其余装置不变,继续实验,则灯泡亮度 (选填“变亮”或“变暗”);
(4)某次实验时,变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝,学生电源输出端电压的有效值为6 V,则小灯泡两端电压的有效值可能是 。
A.12 V B.6 V
C.3.6 V D.2.8 V
答案 (1)A (2)交流 (3)变暗 (4)D
解析 (1)根据电阻定律可知相同材料、相同截面积条件下导线越长电阻越大,故A线圈的匝数多;
(2)变压器只能改变交流电压,线圈A应连到学生电源的交流输出端上;
(3)线圈B拆掉部分匝数,则n2减小,因此变压器副线圈电压U2减小,灯泡的功率为P=
可知灯泡功率降低,亮度变暗;
(4)理想变压器=
可得U2==3 V
实验过程中由于存在漏磁、铁芯发热、导线发热等情况,副线圈的实际电压应小于理想变压器副线圈电压的理论值,应小于3 V,可能为2.8 V,故选D。
4.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:
(1)下列仪器中不需要的是 。
(2)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,多用电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,多用电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,多用电表用交流电压挡
D.原线圈接交流电压,多用电表用直流电压挡
(3)若某次实验中使用匝数N1=400匝、N2=800匝的变压器,测得的电压分别U1=3.6 V、U2=8.2 V,据此可知 (选填“N1”或“N2”)是原线圈匝数。
(4)造成(3)中误差的原因可能为 。
A.原线圈上的电流产生热量
B.副线圈上的电流产生热量
C.变压器铁芯漏磁
D.原线圈输入电压发生变化
(5)为了减小能量传递过程中的损失,铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计 。
答案 (1)AB (2)C (3)N2 (4)ABC (5)D
解析 (1)“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验,需要的器材是低压交流电源,同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线,结合题目给定的器材,图A是干电池,B是条形磁体,C是低压交流电源,D是多用电表,故不需要的是A、B。
(2)根据实验原理可知,原线圈应接交流电压,副线圈接电压表,应用多用电表的交流电压挡。故选C。
(3)若某次实验中用匝数N1=400匝、N2=800匝的变压器,测得的电压分别为U1=3.6 V、U2=8.2 V,则有<,因为变压器不是理想的,存在漏磁,线圈电阻大、铁芯发热、导线发热等电能损耗,即副线圈电压小于原线圈电压的一半,则N2一定是原线圈匝数,N1为副线圈匝数。
(4)原、副线圈上通过的电流产生热量,铁芯在交变磁场作用下发热,都会使变压器输出功率发生变化,从而导致电压比与匝数比有差别,故A、B正确;
变压器铁芯漏磁,从而导致电压比和匝数比不等,故C正确;
原线圈输入电压发生变化,不会影响电压比和匝数比,故D错误。
(5)根据题意可知,由于变压器工作时会在铁芯Q中存在变化的磁通量,为了减小能量传递过程中的损失,应尽可能使铁芯Q中不产生较大的涡流,如图所示,应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路,所以作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计。故选D。
题组三:共计2题,第5题6分,第6题9分,共计15分。成绩:
5.为完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验,必须要选用的是 .
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表(交流电压挡)
F.多用电表(交流电流挡)
用匝数na=60和nb=120的变压器,实验测量数据如下表,
Ua/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (选填“na”或“nb”).
答案 ACE nb
解析 为了完成实验,需要使用交流电源变压,故选用多用电表的交流电压挡.为了让变压效果明显,需要带闭合铁芯的原、副线圈.由于存在能量损耗,所以副线圈测量电压值应该小于理论变压值,即nb为输入端,na为输出端.
6.某同学完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。
(1)他在实验室找到下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.开关、导线若干
C.低压交流电源
在本实验中,还需用到的实验器材有 。
(2)该同学做实验时,保持原、副线圈的匝数不变,改变原线圈的输入电压,并对原线圈电压和副线圈电压做了测量,得到下表。
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
U1
2.30
4.60
6.69
8.81
10.8
13.10
15.21
17.31
U2
1.13
2.28
3.34
4.38
5.4
6.51
7.59
8.64
上述操作过程中有一个操作存在安全隐患,是 ,有一组数据的记录不符合要求,是第 组。
(3)他将数据输入Excel图表,并利用散点图得到如下图像,查阅资料知道此时原、副线圈的匝数分别为n1=800和n2=400,由此可知变压器原、副线圈电压与匝数的关系为 (用物理量符号表示)。
答案:(1)交流电压表(或多用电表) (2)使用低压交流电源的电压不能超过12 V 5
(3)=
解析:(1)由于要测原、副线圈的电压,故需要交流电压表或者是多用电表。
(2)在变压器的实验中为了安全起见,使用低压交流电源的电压不要超过12 V,但上述实验中出现了几组大于12 V的电压,这是安全隐患;从数据记录的结果看,所有电压都是保留的两位小数,只有第五组的数据是保留了一位小数,故第五组数据的记录不符合要求。
(3)由题图可知图像的斜率k==,原、副线圈的匝数比=,所以变压器原、副线圈电压与匝数的关系为=。
题组四:共计2题,第7题6分,第8题9分,共计15分。成绩:
7.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中.
(1)为了确保实验的安全,下列做法正确的是 .
A.为了保证人身安全,只能使用低压直流电源,所用电压不要超过12 V
B.连接好电路后,可不经检查电路是否正确,直接接通电源
C.因为使用电压较低,通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D.为了保证多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测
(2)某实验小组通过实验,记录的数据如下表:
原线圈匝数n1
100
200
400
400
副线圈匝数n2
400
400
200
800
原线圈两端的电压U1(V)
1.96
4.90
8.00
4.86
副线圈两端的电压U2(V)
7.80
9.76
3.90
9.64
通过分析实验数据可得出的实验结论是 .
答案 (1)D (2)在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比
解析 (1)变压器使用的是交流电压,因此为了保证人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不超过12 V,A错误;实验通电前必须要先检查电路是否正确,通电时用手接触裸露的导线、接线柱等,会将人体并联入电路中,导致所测数据不准确,同时也有安全隐患,B、C错误;使用多用电表测电压时,先用最大量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,D正确.
(2)分析每组实验数据,可知与的值近似相等,可得出的实验结论是,在误差允许范围内,变压器原、副线圈的电压比等于匝数比.
8.有一个教学用的可拆变压器,如图1所示,它有两个外观基本相同的线圈、(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倍率欧姆挡先后测量了、线圈的电阻,指针分别对应图2中的、位置,由此可推断_ _ _ _ (选填“”或“”)线圈的匝数较多。
(2) 该实验中输入端所接电源最适合的是_ _ _ _ 。
A. 交流电源 B. 直流电源
C. 以内低压直流电源 D. 以内低压交流电源
(3) 如果把它看作理想变压器,现要测量线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一个低压交流电源。请完成实验步骤的填空:
.用绝缘导线在变压器的铁芯上绕制匝线圈。
.将线圈与低压交流电源相连接。
.用多用电表的_ _ _ _ _ _ _ _ 挡分别测量线圈的输入电压和绕制线圈的输出电压。
.则线圈的匝数为_ _ _ _ _ _ _ _ (用题目中的物理符号表示)。
【答案】(1) (2) D(3) 交流电压;
【解析】
(1) 根据电阻定律,电阻率和横截面积相同时,导线越长,电阻越大,线圈的电阻比 的大,故 线圈匝数较多。
(2) 为保证学生安全,应用 以内低压交流电源,项正确。
(3) 变压器输入、输出都是交流电,所以要用交流电压挡测输入和输出电压,根据变压器原、副线圈的电压比等于匝数比有,解得。
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实验专题14 实验:探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 专题训练(原卷版)
【实验过程】
1、 实验原理
1.构造和原理
(1)构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(2)原理:电磁感应的互感现象。
2.基本关系式
(1)功率关系:P入=P出。
(2)电压关系:=。
有多个副线圈时:===…。
(3)电流关系:只有一个副线圈时=。
由P入=P出及P=UI推出有多个副线圈时,U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。
二、实验步骤
(1)按图乙所示连接好电路,将两个多用电表调到交流电压挡,并记录两个线圈的匝数.
(2)接通学生电源,读出电压值,并记录在表格中.
(3)保持匝数不变,多次改变输入电压,记录每次改变后原、副线圈的电压值.
(4)保持输入电压、原线圈的匝数不变,多次改变副线圈的匝数,记录下每次的副线圈匝数和对应的电压值.
三、数据处理方法和实验结论
在误差允许的范围内,计算原、副线圈的电压之比,等于原、副线圈的匝数比,即=。
四、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,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,在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合适的挡位进行测量。
对点训练:某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中,采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示。
(1)下列说法正确的是 。
A.为保证实验安全,原线圈应接直流电源
B.变压器中的A、B两块铁芯都是由柱状硅钢块制成的
C.变压器正常工作后,电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
D.保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响
(2)实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别,出现这种情况的原因是 。
(3)实验时,某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声,他做出如下猜想,其中正确的是 。
A.“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音
B.“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的
C.交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用,使铁芯振动发声
D.若去掉铁芯,“嗡嗡”声马上消失,也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验
【能力提升:高考模拟】
练习时间: 15分钟 试卷分值:15分
题组一:共计2题,第1题6分,第2题9分,共计15分。成绩:
1.某同学为探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,在实验室准备了可拆变压器(如图甲所示)、低压交流电源、多用电表、开关和导线若干。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A.控制变量法 B.等效替代法
C.整体隔离法 D.理想实验法
(2)该同学认真检查电路无误后,其中一次测量电压时选择2.5 V挡位,多用电表读数如图乙所示,此时电表读数为 V。
(3)某次实验中线圈N1接“0”“4”,线圈N2接“2”“14”,测得线圈N1两端的电压U1=2.30 V,线圈N2两端的电压U2=7.60 V,分析可知 (选填“N1”或“N2”)是原线圈。
2.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,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(a在左、b在右),若两线圈导线材料、横截面积相同,由此可推断________线圈的匝数较多(填“A”或“B”).
(2)如果把它看成理想变压器,A、B线圈的匝数的比值为k,则当A线圈接在电压为U1的蓄电池两端以后,B线圈的输出电压为________.
(3)如果把它看成理想变压器,则A、B线圈上的交变电流一定具有相同的________.
A.电压 B.电流 C.功率
(4)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.实验步骤如下:
①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈.
②把低压交流电源接在B线圈上,测得C线圈的输出电压为U.
③用A线圈换下C线圈,测得A线圈的输出电压为UA.
则线圈A的匝数nA=________(用n、U、UA表示).
题组二:共计2题,第3题6分,第4题9分,共计15分。成绩:
3.图甲为教学用的可拆变压器,A、B线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。
(1)某同学用多用电表欧姆挡分别测量A、B线圈的电阻值,发现A线圈电阻约为B线圈电阻的2倍,则可推断 线圈的匝数多(选填“A”或“B”);
(2为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,在图乙中该同学把线圈A与学生电源连接,另一个线圈B与小灯泡连接。其中线圈A应连到学生电源的 (选填“直流”或“交流”)输出端上;
(3)将与灯泡相连的线圈B拆掉部分匝数,其余装置不变,继续实验,则灯泡亮度 (选填“变亮”或“变暗”);
(4)某次实验时,变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝,学生电源输出端电压的有效值为6 V,则小灯泡两端电压的有效值可能是 。
A.12 V B.6 V
C.3.6 V D.2.8 V
4.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中:
(1)下列仪器中不需要的是 。
(2)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,多用电表用直流电压挡
B.原线圈接直流电压,多用电表用交流电压挡
C.原线圈接交流电压,多用电表用交流电压挡
D.原线圈接交流电压,多用电表用直流电压挡
(3)若某次实验中使用匝数N1=400匝、N2=800匝的变压器,测得的电压分别U1=3.6 V、U2=8.2 V,据此可知 (选填“N1”或“N2”)是原线圈匝数。
(4)造成(3)中误差的原因可能为 。
A.原线圈上的电流产生热量
B.副线圈上的电流产生热量
C.变压器铁芯漏磁
D.原线圈输入电压发生变化
(5)为了减小能量传递过程中的损失,铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计 。
题组三:共计2题,第5题6分,第6题9分,共计15分。成绩:
5.为完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验,必须要选用的是 .
A.有闭合铁芯的原、副线圈
B.无铁芯的原、副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表(交流电压挡)
F.多用电表(交流电流挡)
用匝数na=60和nb=120的变压器,实验测量数据如下表,
Ua/V
1.80
2.80
3.80
4.90
Ub/V
4.00
6.01
8.02
9.98
根据测量数据可判断连接电源的线圈是 (选填“na”或“nb”).
6.某同学完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。
(1)他在实验室找到下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.开关、导线若干
C.低压交流电源
在本实验中,还需用到的实验器材有 。
(2)该同学做实验时,保持原、副线圈的匝数不变,改变原线圈的输入电压,并对原线圈电压和副线圈电压做了测量,得到下表。
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
U1
2.30
4.60
6.69
8.81
10.8
13.10
15.21
17.31
U2
1.13
2.28
3.34
4.38
5.4
6.51
7.59
8.64
上述操作过程中有一个操作存在安全隐患,是 ,有一组数据的记录不符合要求,是第 组。
(3)他将数据输入Excel图表,并利用散点图得到如下图像,查阅资料知道此时原、副线圈的匝数分别为n1=800和n2=400,由此可知变压器原、副线圈电压与匝数的关系为 (用物理量符号表示)。
题组四:共计2题,第7题6分,第8题9分,共计15分。成绩:
7.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中.
(1)为了确保实验的安全,下列做法正确的是 .
A.为了保证人身安全,只能使用低压直流电源,所用电压不要超过12 V
B.连接好电路后,可不经检查电路是否正确,直接接通电源
C.因为使用电压较低,通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
D.为了保证多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测
(2)某实验小组通过实验,记录的数据如下表:
原线圈匝数n1
100
200
400
400
副线圈匝数n2
400
400
200
800
原线圈两端的电压U1(V)
1.96
4.90
8.00
4.86
副线圈两端的电压U2(V)
7.80
9.76
3.90
9.64
通过分析实验数据可得出的实验结论是 .
8.有一个教学用的可拆变压器,如图1所示,它有两个外观基本相同的线圈、(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倍率欧姆挡先后测量了、线圈的电阻,指针分别对应图2中的、位置,由此可推断_ _ _ _ (选填“”或“”)线圈的匝数较多。
(2) 该实验中输入端所接电源最适合的是_ _ _ _ 。
A. 交流电源 B. 直流电源
C. 以内低压直流电源 D. 以内低压交流电源
(3) 如果把它看作理想变压器,现要测量线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和一个低压交流电源。请完成实验步骤的填空:
.用绝缘导线在变压器的铁芯上绕制匝线圈。
.将线圈与低压交流电源相连接。
.用多用电表的_ _ _ _ _ _ _ _ 挡分别测量线圈的输入电压和绕制线圈的输出电压。
.则线圈的匝数为_ _ _ _ _ _ _ _ (用题目中的物理符号表示)。
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