高中物理-实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系练习
高中物理模块十电磁感应考点6-4实验 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系习题
考点6.4 实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.实验目的：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系.2.实验原理：原线圈通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中的磁场也在不断的变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈中就存在输出电压.本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压与匝数的关系.3.实验器材：两只多用电表(或两只交直流数字电压表)、学生电源(低压交流电源)、开关、可拆变压器、导线若干.4.实验步骤(1)按如图所示连接好电路图，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)打开学生电源，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，记录下每次的两个电压值.(4)保持电压、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.5.数据记录与处理6.结论：原、副线圈的电压比与原、副线圈的匝数比相等.7.误差分析(1)实际变压器存在各种损耗.(2)交流电表的读数存在误差.8.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12 V，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，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适当的挡位进行测量.1.如图所示是“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验装置，下列说法正确的是( C )A.与灯泡连接的线圈叫原线圈B.测量变压器输出电压要用直流电压表C.若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变大D.若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变小2.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)，本实验中还需用到的器材有______________.【答案】BC 低压交流电源3.做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是( D )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. 原线圈接交流电压，电表用直流电压挡D. 原线圈接交流电压，电表用交流电压挡4. 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，则A 线圈的电阻为________ Ω，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A ”或“B ”).(2) 如果把它看做理想变压器，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________(选填“A ”或“B ”)线圈与低压交流电源相连接；③ 用多用电表的________挡分别测量A 线圈的输入电压U A 和绕制线圈的输出电压U .④ 则A 线圈的匝数为________. 【答案】(1)24 A (2)A 交流电压 n U A U。
浙江选考版高考物理一轮复习实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系夯基提能作业本.docx
实验13 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.(多选)如图所示为可拆变压器,在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,下列说法正确的是(填字母)。
A.用可拆变压器,能方便地从不同接连柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响答案AD 变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,用可拆变压器能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈,选项A、D正确。
不能用直流电压表测量原、副线圈的电压,所以选项B 错误。
根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,那么副线圈的电压小于原线圈的电压,所以C错误。
2.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中,若某同学实验时,忘记把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上,组装后的变压器如图乙所示。
在铁芯上的原、副线圈匝数分别为n1=800匝和n2=200匝,原线圈两端与u=122 sin 314t(V)的交流电源相连,则副线圈两端电压的有效值可能是( )A.0.6 VB.3 VC.32 VD.12 V答案 A 原线圈两端电压有效值为U1=1222 V=12 V,如果把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B 上,则副线圈两端电压的有效值U2=n2n1U1=200800×12 V=3 V;由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上,导致“漏磁”,则副线圈两端电压的有效值将小于3 V,故选A。
3.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。
(1)(多选)下列器材中,实验需要的器材是。
A.干电池B.低压交流电源C.220 V交流电源D.条形磁铁E.可拆变压器和导线F.直流电压表G.多用电表(2)关于实验操作,下列说法正确的是。
高考物理一轮复习实验针对训练15探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系含答案
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1．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________。
(多选，填正确答案标号)A B C D(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 VC．10.0 V D．1 760 V2．(2023·广州模拟)(1)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不必用到的有________。
A B C D(2)若在实验中用匝数N1＝400匝和N2＝800匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。
根据测量数据，下列说法正确的是________。
实验次数1234U1/V0.90 1.40 1.90 2.40U2/V 2.00 3.01 4.02 5.02 A．N1一定是原线圈B．N2一定是原线圈C．N1可能是副线圈D．N2可能是副线圈3．物理研究课上，同学们用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。
可拆变压器如图甲、乙所示：甲可拆变压器零部件乙组装后的变压器(1)下列说法正确的是________；A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数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．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量E．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈F．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用(2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。
实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系象贤中学丘阮智一、教学背景及教学目标1、教学背景在《普通高中物理课程标准》选修模块3—2的内容标准中，涉及本节内容的：“通过实验研究方法，探究变压器两端的电压与匝数的关系。
”该条目要求学生用实验探究的方法，认识物理规律，真正理解变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系。
变压器是电路中一种常见设备，它既是对法拉第电磁感应定律和能量转化知识的进一步理解深化，同时也是学习远距离输电的基础。
在本节课教学中，教师应在学生原有变压器结构以及变压器原理知识的基础上，引导学生通过实验探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系。
注重知识的形成过程和对知识的真正理解，注重学生科学探究的学习过程和对学生科学探究能力的培养。
在学生学习过程中注意激发学生的学习热情和探究未知世界的乐趣，养成敢于质疑、敢于探究的好习惯，培养学生严谨的科学态度和合作学习的好习惯。
2.教学目标（1）知识目标：掌握变压器的原理，能够利用实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系。
（2）能力目标：通过实验探究,锻炼学生的动手操作能力,培养学生对实验原理和方法的迁移能力和利用已知知识解决实际问题的能力。
（3）情感目标：在学生讨论与交流的基础上组织学生进行探究性实验,通过实际操作、数据记录、数据处理等培养学生利用实验解决物理问题的能力,激发学生学习物理的兴趣。
二、案例设计（一）引入新课【教师】：在上一节课中，我们已经学习了变压器的结构组成和变压器工作的原理，并且通过实验发现把两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上，灯泡就会发亮。
今天我们要在原来学习的基础上更深入了解变压器线圈两端的电压与匝数的关系。
（二）新课教学【实物投影显示】：变压器的组成、小灯泡发亮。
【教师介绍】：变压器由原、副线圈和闭合的铁芯构成；两个没有用导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上，小灯泡就会发亮。
实验 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
[例2-2] 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,所用 电源电压为3 V。
(1)变压器两个线圈接如图甲所示的接线柱(数字表示匝数倍数),多用电
表选择开关如图乙所示,用多用电表测量两个线圈的结果如图丙、丁所
示,则图丙所示电压值为
(选填“5.7 V”或“1.37 V”),则连
接电源的是
接在学生电源上,用多用电表测量副线圈的电压。
(1)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.原线圈接交流电压,电表用直流电压挡 D.原线圈接交流电压,电表用交流电压挡
解析:(1)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,电表用交流电压挡,故A,B,C错误,D正确; 答案:(1)D
(只填步骤前数字序号)。
解析:(2)在实验中,首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上;再将匝数较多的 一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上,另一个作为副线圈,接上小灯泡; 闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压; 最后将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤。 答案:(2)①③②④
C.为了人身安全,低压交流电源的电压不要超过12 V
D.绕制升压变压器原、副线圈时,副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
解析:(2)根据变压器不能改变交流电源的频率,知A正确;变压器的工作 原理为“互感”,如果线圈用直流电压输入时,副线圈两端无电压,故B 错误;为了人身安全,低压交流电源的电压不要超过12 V,故C正确;绕制 升压变压器原、副线圈时,根据电流之比等于匝数的反比,即匝数越多, 电流越小,所以副线圈导线应比原线圈导线细一些好,故D错误。 答案:(2)AC
实验报告：探究变压器线圈两端的电压与匝数关系
实验过程：
原线圈匝数
N1（匝）
100
200
400
800
副线圈匝数
N2（匝）
800
400
200
100
原线圈两端的电压U1（V）
0.964.97.915.8原线圈两端的电压U2（V）
7.9
9.8
3.8
1.94
N1/N2
1/8
1/2
2
8
U1/U2
高中物理实验报告
年级
高二
姓名
实验日期
实验名称：探究变压器线圈两端的电压与匝数关系
实验目的：理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力
实验原理：原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．
1/8
1/2
2
8
实验注意事项：
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压，所用电压不要超过12v，即使这样，通电时不要用手接触裸露的导线，接线柱。
数据处理及误差分析：
从表格中数据可得出：U1/U2=N1/N2
实验结论：
在误差允许的范围内，变压器线圈两端的电压与匝数成正比。
2024届全国高考复习物理历年好题专项(实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系)练习(附答案)
2024届全国高考复习物理历年好题专项（实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系）练习1.某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验．（1）下列说法正确的是 （选填字母代号）.A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B．要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数C．测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量D．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈（2）该同学通过实验得到了如下表所示的实验数据，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈的电压．实验次数n1/匝n2/匝U1/V U2/V1 1 600 400 12.1 2.902 800 400 10.2 4.953 400 200 11.9 5.92通过实验数据分析可以得到的实验结论是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.2.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5.0 V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为 ．A.18.0 V B．10.0 VC.5.0 V D．2.5 V（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12.0 V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.0 V B．96.0 VC.1.5 V D．0.65 V（5）李辉同学正确组装变压器后，把12.0 V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.0 V B．5.8 VC.2.0 V D．1.5 V3.做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验．（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的有 ．（填选项字母）A.B.C.D.E.（2）下列说法正确的是 ．A.变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同B.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12 VD.绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好（3）实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面 ．A.abcd B．dcfeC.abgh D．aehd（4）由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的 值（选填“平均”“有效”或“最大”）；某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图甲所示，其对应的选择开关如图乙所示，则此时电表读数为 ．（5）若用匝数N1＝400匝和N2＝800匝的变压器做实验，对应的电压测量数据如下表所示．根据测量数据，则N1一定是 线圈．（选填“原”或“副”）实验次数 1 2 3 4U10.90 1.40 1.90 2.40U2 2.00 3.01 4.02 5.024.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2中的a、b位置，由此可推断 （选填“A”或“B”）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.220 V交流电源B.12 V以内低压直流电源C.36 V安全电压D.12 V以内低压交流电源（3）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 （选填“A”或“B”）线圈与低压交流电源相连接．③用多用电表的 挡分别测量A线圈的输入电压U A和绕制线圈的输出电压U.④则A线圈的匝数为 ．5.小华同学做了探究变压器线圈两端的电压与匝数关系的实验，请回答以下问题：（1）本实验中需要测量电压，则在如图所示的器材中，应 ．A.选甲图中的器材B.选乙图中的器材C.都可以选D.都不能选（2）小华在做本实验时，选择的原线圈为100匝，副线圈为200匝；他将原线圈接入学生电源中的交流电压“6 V”挡位，用合适的电表测量出副线圈的电压为13 V，则下列叙述可能符合实际情况的一项是 ．A.变压器的铁芯没有闭合B.一定是电压的测量出了问题C.副线圈实际匝数与标注的“200”不符，应该小于200匝D.学生电源实际输出电压大于标注的“6 V”（3）用匝数n a＝100匝和n b＝200匝的变压器，实验测量数据如表，U1/V 1.60 2.50 3.70 4.60U2/V 3.70 5.30 7.60 9.70根据测量数据可判断连接电源的线圈是 （选填“n a”或“n b”）.参考答案1．答案：(1)BC (2)在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即U 1U 2＝n 1n 2答案解析：(1)为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A 错误；要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，进而测得副线圈电压，找出相应关系，B 正确；为了保护电表，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，C 正确；变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，不是铁芯导电来传输电能，D 错误．(2)通过数据计算可得，在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即U 1U 2＝n 1n 2.2．答案：(1)BC 低压交流电源 (2)AC (3)B (4)D (5)D答案解析：(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是交流电，所以不需要直流电，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，B 、C 正确；本实验中还需要用到的器材是低压交流电源．(2)为便于探究，应该采用控制变量法，所以A 正确；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“交流电压挡”，所以B 错误；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，所以C 正确；虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，所以D 错误．故选AC.(3)根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知，副线圈所接电表的示数为5.0 V ，原线圈的电压应为10 V ．故选B.(4)组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，则变压器漏磁比较严重，连接副线圈的交流电压表的实际读数小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则U 2＝n 2n 1U 1＝18 ×12 V ＝1.5 V ，实际电压小于1.5 V ．故选D.(5)李辉同学正确组装变压器后，变压器还是存在漏磁现象，还有铜损、铁损等损耗，则连接副线圈的交流电压表的实际读数总是小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则U 2＝n 2n 1U 1＝16 ×12 V ＝2.0 V ，实际电压小于2.0 V ．故选D.3．答案：(1)BDE (2)BD (3)D (4)有效 4.8 V (5)副答案解析：(1)实验中需要交流电源、变压器和交流电压表(万用表)，不需要干电池和直流电压表，故A 、C 错误，B 、D 、E 正确．故选BDE.(2)变压器工作时只是改变电压，不改变频率，副线圈电压频率与原线圈相同，故A 错误；实验过程中，在原、副线圈匝数和原线圈两端电压三个变量中保持两个不变，改变一个来探究匝数比与原副线圈电压之比的关系，用的是控制变量法，故B 正确；变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12 V ，而用直流电压变压器不能工作，故C 错误；观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理I 1I 2＝n 2n 1可知，匝数少的电流大，则导线应该粗；绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好，故D 正确．故选BD.(3)由图，根据楞次定律和右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向与面abcd 平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直面abcd ，即平行于面aehd ，故A 、B 、C 错误，D 正确．故选D.(4)由于交变电流的电压是变化的，实验中测量的是电压的有效值；选择为交流电压10 V 档，依题意，此时电表读数为4.8 V .(5)由于有漏磁、原副线圈内阻分压等因素，所以副线圈实际测量的电压值应该小于理论值，由理想变压器规律U 1U 2＝N 1N 2＝12 由表格数据值U 1总是略小于12 U 2，故U 1应该是副线圈的电压值，N 1一定是副线圈．4．答案：(1)A (2)D (3)A 交流电压 n U AU答案解析：(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，A 线圈电阻比B 的大，故A 线圈匝数较多．(2)为保证学生安全，应用12 V 以内低压交流电源，故选D.(3)②要测量A 线圈的匝数，所以要把A 线圈与低压交流电源相连接． 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．④根据变压器电压比等于匝数比，有U A U ＝n A n 解得n A ＝nU AU .5．答案：(1)A (2)D (3)n b答案解析：(1)由题图可知，甲图是多用电表，而乙图是直流电压表，实验需要测量交流电压，因此选用甲图，故A 正确，B 、C 、D 错误．(2)根据理想变压器的原、副线圈的电压与其匝数关系式U 1U 2＝n 1n 2，若变压器的铁芯没有闭合，副线圈的输出电压小于12 V ，A 错误；若是电压的测量出了问题，应该是小于12 V ，不应该大于12 V ，B 错误；副线圈实际匝数与标注的“200”不符，若小于200匝，由以上公式可知，副线圈的电压小于12 V ，C 错误；若学生电源实际输出电压大于标注的“6 V”，由以上公式可知，副线圈的电压可能为13 V ，D 正确．(3)根据题意，电压比与匝数比不相等，可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响，判断出U 2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是n b .。
专题68 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用(解析版)
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题68 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用导练目标导练内容目标1探究变压器原副线圈电压与匝数关系目标2利用传感器制作简单的自动控制装置一、探究变压器原副线圈电压与匝数关系（一）实验目的探究变压器原线圈电压一定时，副线圈电压与线圈匝数的定量关系。
（二）实验原理1．实验电路图2．实验方法：采用控制变量法。
(1)n1一定，研究n2和U2的关系。
(2)n2一定，研究n1和U2的关系。
（三）实验器材学生电源(低压交流，小于12 V)1个、可拆变压器1个、多用电表(交流电压挡)1个、导线若干。
（四）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n2对副线圈电压U2的影响。
2．保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。
（五）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(铜损)，造成误差。
3．铁芯中有磁损耗，产生涡流，造成误差。
（六）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压，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。
【例1】某实验小组用如图所示电路探究“变压器的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆变压器。
实验提供的器材有A ．多节干电池B ．学生电源C ．直流电压表D ．多用电表 （1）电源应选______，测量电压应选______；（均选填字母代号）（2）若用匝数1100N =匝和2200N =匝的变压器做实验，在原线圈1N 的两端分别加上2V 、4V 、6V 和8V 的电压，测量出副线圈两端的相应的电压，记录在下面的表格中。
实验 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.(2019·诸暨牌头中学高二期中)(多选)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,除有闭合铁芯的原、副线圈外,还必须要选用的器材是( BD )解析:为了完成变压器的探究,需要使用交流电源且改变电压,并用多用电表的交流电压挡测量电压,故选B,D。
2.如图所示是“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验示意图,a线圈接交流电源,b线圈接交流电压表,在实验过程中( A )A.只增加b线圈的匝数,电压表的示数一定增大B.只增加a线圈的匝数,电压表的示数一定增大C.同时增加a,b两线圈的匝数,电压表的示数一定增大D.只改变a线圈两端的电压,电压表的示数不变解析:电压表示数设为U b,电源电压设为U a,则=,所以只n b增加,U b 一定增大,A正确;而只n a增加,U b一定减小,B错误;而n a,n b都增加,则U b不一定增大,C错误;改变U a,U b一定改变,D错误。
3.如图所示,在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,与学生电源交流输出端相连的线圈匝数n1=400匝,与额定电压为3.8 V的小灯泡相连的线圈匝数n2=200匝,把电压调至8 V,接通开关,发现小灯泡亮度较暗,变压器有较大的声音发出,且副线圈温度升高。
为探究其原因,某同学找来多用电表,用交流电压10 V挡测得小灯泡两端的电压为2.1 V,取下小灯泡后,用电压表测量(灯泡底座)接线柱之间电压为4.0 V。
对此现象,下列分析正确的是( D )A.学生电源的实际输出电压小于8 VB.接上小灯泡后,与之相连的线圈上感应电动势降为 2.1 VC.小灯泡的电阻较大D.铁芯振动发声、线圈发热等原因导致副线圈实际输出电压只有2.1 V解析:把电压调至8 V,学生电源的实际输出电压等于8 V,A错误;接上小灯泡后,与之相连的线圈相当于电源,灯泡两端的电压即路端电压为2.1 V,B错误;若是理想变压器,副线圈输出电压的大小与负载电阻大小无关,C错误;铁芯振动发声、线圈发热等说明副线圈电阻较大,从而导致副线圈实际输出电压只有2.1 V,D正确。
变压器原副线圈电压与匝数的关系实验报告
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新教材高中物理第3章交流电3第1课时实验变压器的电压与匝数的关系分层作业教科版选择性
第三章分层作业19实验:变压器的电压与匝数的关系A级必备知识基础练1.(2023浙江绍兴高二期末)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,可拆变压器如图所示:(1)若线圈1匝数比线圈2匝数多,则线圈1导线比线圈2导线;A.粗一些B.细一些(2)下列有关说法正确的是;A.实验中铁芯有发热现象是由于线圈和铁芯之间绝缘不好B.实验所用电压不超过12 V,这样可以随意接触裸露的导线、接线柱C.多用电表测量电压时先用小量程挡试测,确定范围后再选择适当量程进行测量D.变压器原线圈相对电源而言起负载的作用,副线圈相对负载而言起电源的作用(3)变压器的工作原理是利用了现象;实验过程中“保持原线圈匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响”,这是运用的方法。
2.(2023浙江宁波效实中学高二期中)在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中,周同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究。
实验中,可拆式变压器的原线圈接“04”接线柱,副线圈接“08”接线柱,当副线圈所接电表的示数为24.0 V,则原线圈所接电源电压挡位可能为。
A.3.0 VB.6.0 VC.12.0 VD.15.0 V3.(2023重庆八中校考高二期末)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,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(直流电压挡)(2)用匝数n a=100和n b=50的变压器,实验测量数据如下表,根据测量数据可判断连接电源的线圈是(选填“n a”或“n b”)。
B级关键能力提升练4.物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。
可拆变压器如图甲、乙所示。
(1)下列说法正确的是。
A.变压器的原线圈接低压交变电流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”B.可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响C.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈D.变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用(2)如图丙所示,某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。
浙江专版2025届高考物理一轮总复习第12单元实验练16探究变压器原副线圈电压与匝数的关系新人教版
(5)实验中铁芯有发热现象是由于铁芯在交变磁场作用下发热,A错误;为了
实验安全,在实验中不可以随意接触裸露的导线、接线柱,B错误;多用电表
测量电压时先用大量程挡试测,确定范围后再选择适当量程进行测量,C错
误;变压器利用了电磁感应原理工作的,变压器原线圈相对电源而言起负载
的作用,副线圈相对负载而言起电源的作用,D正确。
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实验次数
1
2
U1/V U2/V
U1
U2
2
4
3.9
1∶1.95
3 6 11.8
1∶1.97
4 8 5.7
1∶1.96
(3)关于本实验,下列说法正确的是 BD 。(填选项前字母)
A.因为使用的电压较低,通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接
B.理想变压器的输入功率等于输出功率,没有能量损失
C.变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
1234
1234
4.某实验小组用如图甲所示的电路探究“变压器原、副线圈的电压与匝数 的关系”,电路图中的变压器为可拆变压器(见图乙、丙)。
甲
1234
实验提供的器材有:
A.干电池
B.学生电源
C.直流电压表
D.多用电表
(1)电源应选 B ,测量电压所用仪器应选 D 。(均填字母代号)
1234
(2)若用匝数N1=100和N2=200的变压器做实验,在原线圈N1的两端分别加 上2 V、4 V、6 V和8 V的电压,测量出副线圈两端相应的电压,记录在下面 的表格中。表格中第2次实验,副线圈上电压的示数如图丁所示,电压量程 为0~10 V交流电压挡,读数为 8.4 V,并计算出此次实验U1∶U2= 1∶2.1。
2024年高考物理总复习实验抢分专练(十四) 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系
实验抢分专练(十四) 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系(40分钟30分)1.(6分)(2023·滨州模拟)某同学做“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”的实验。
(1)在实验过程中,下列操作正确的是________。
A.为保证人身安全,只能使用低压交流电源,所用电压不要超过36 VB.为保证多用电表的安全,应使用交流电压挡测电压,并先用最大量程挡试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量C.实验结束后应先断开开关,再拆除多用电表,以免烧坏电表D.此实验中的电源可以用电动自行车上的蓄电池代替(2)如图甲,当把8 V的交变电压接在原线圈“0”和“16”两个接线柱之间,那么接“0”和“4”的副线圈的输出电压可能是________。
A.2.8 VB.2.4 VC.2.2 VD.1.8 V【解析】(1)变压器改变的是交流电压,因此为了人身安全,原线圈只能使用低压交流电源,所用交流电压不超过12 V,选项A错误;为保证多用电表的安全,应使用交流电压挡测电压,并先用最大量程挡试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量,选项B正确;实验结束后应先移除多用电表再断开开关,否则在先断开开关时,线圈的自感产生大的感应电动势会烧坏电表,选项C错误;此实验必须用交流电,通过交流电周期性的变化使通过副线圈的磁场周期性变化,从而在副线圈中产生感应电流,利用的是互感原理,而电动自行车上的蓄电池是直流电源,因此不可以用电动自行车上的蓄电池代替实验所用电源,选项D错误。
(2)根据变压器的原理可知,理想变压器原、副线圈匝数之比等于电压之比,即n1n2=U1U2=164=41,可得U 2=U14=2 V,但考虑到实验过程中的实验误差,变压器不是理想变压器,存在“磁损”,即“漏磁”,因此可知U2<2 V,故选D。
答案:(1)B(2)D【加固训练】(2023·重庆模拟)物理课上,同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”。
2019-2020年高中物理第五章交变电流实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课时检测新人教版
2019-2020年高中物理第五章交变电流实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课时检测新人教版选修1.如图所示是“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验装置,下列说法正确的是( )A.与灯泡连接的线圈叫原线圈B.测量变压器输出电压要用直流电压表C.若只增加副线圈的匝数,变压器的输出电压变大D.若只增加副线圈的匝数,变压器的输出电压变小【解析】选C。
与电源相连的线圈叫原线圈,A错误;测量变压器输出电压要用交流电压表,B错误;由=可知,U1不变,增加n2,则U2增大,故C正确,D错误。
2.(多选)(xx·浙江10月选考)如图所示,在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是( )A.用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响【解析】选A、D。
变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆卸的变压器研究,选项A、D正确。
变压器只能对交流电压表有作用,不能处理直流电压,所以选项B错误。
根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8,副线圈接0、4,那么副线圈的电压小于原线圈,所以C错误。
3.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(1)上述器材在本实验中不必用到的是(填器材前的序号)。
(2)本实验中还需用到的器材有。
【解析】(1)由本实验的实验原理可知,本实验不必用到的器材是B.条形磁铁和C.直流电源。
(2)为使实验安全,本实验用到的电源是学生电源,且利用低压交流挡。
XX鸭版高考物理一轮复习实验探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系夯基提能作业本.docx
实验13探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.(多选)如图所示为可拆变压器,在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,下列说法正确的是(填字母)。
A.用可拆变压器,能方便地从不同接连柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响答案AD变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,用可拆变压器能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈,选项A、D正确。
不能用直流电压表测量原、副线圈的电压,所以选项B错误。
根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,那么副线圈的电压小于原线圈的电压,所以C 错误。
2.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中,若某同学实验时,忘记把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上,组装后的变压器如图乙所示。
在铁芯上的原、副线圈匝数分别为n1=800匝和n2=200匝,原线圈两端与u=12√2sin 314t(V)的交流电源相连,则副线圈两端电压的有效值可能是()A.0.6 VB.3 VC.3√2VD.12 V答案A原线圈两端电压有效值为U1=√2√2V=12 V,如果把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上,则副线圈两端电压的有效值U2=n2n1U1=200800×12 V=3 V;由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯A组装到变压器铁芯B上,导致“漏磁”,则副线圈两端电压的有效值将小于3 V,故选A。
3.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。
(1)(多选)下列器材中,实验需要的器材是。
A.干电池B.低压交流电源C.220 V交流电源D.条形磁铁E.可拆变压器和导线F.直流电压表G.多用电表(2)关于实验操作,下列说法正确的是。
探究实验——变压器两端的电压与匝数之间的关系
问题提出：
• 根据你对变压器原理的理解，你认为线圈 两端的电压与线圈的匝数可能有什么关系？ 能不能简单地说，线圈的匝数越多，它两 端的电压就越高？也许两个线圈的匝数都 对副线圈两端的电压有影响？
电路图
V
实验步骤： 1、保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研 究其对副线圈电压的影响。
① U1=
实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验引入：观察小灯泡亮度
问题一：小灯泡未与电源直接相连，为什么亮，接交 流电源小灯泡才发光呢？ 问题三：为什么比以前更亮了？
探究变压器的变压规律: 实验目的：U1一定时，n1,n2对U2的影响
实验方法：控制变量法 n1一定，研究n2和U2的关系 n2一定，研究n1和U2的关系
V，n1= 400 匝
n2(匝)
U2(v)
2、保持副线圈的匝数不变，研究原线圈 的匝数对副线圈电压的影响
② U1= n1(匝) U2(v)
V，n2= 400 匝
实验结论
• 通过实验分析表明，原，副线圈的电压之 比，等于两个线圈的匝数之比。
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压， 所用电压不要超过12v，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，使用交流电压档 测电压时，先用最大量程档测试，大致确 定电压后在选择适当的档位进行测量。
浙江2018届高三物理复习电磁感应交变电流实验15探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课后限时训练
实验15 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系(建议用时：40分钟)1．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)，上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________________．【答案】 增大 减小 控制变量法2．(多选)理想变压器的原、副线圈中一定相同的物理量有( )A ．交流电的频率B ．磁通量的变化率C ．功率D ．交流电的峰值ABC [理想变压器没有漏磁，没有能量损失，所以原、副线圈中磁通量变化率相同，原、副线圈中功率相同，B 、C 正确；变压器能改变交流电的峰值但不改变交流电频率，A 正确，D 错误．]3．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )A ．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变B ．穿过原、副线圈的磁通量在任何时候都不相等C ．穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势D ．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈C [通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S 不变，故磁通量Φ变化，A 错误；因理想变压器无漏磁，原、副线圈的磁通量总相等，故B 错误；由互感现象知C 正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为副线圈的电能，原、副线圈通过磁联系在一起，故D 错误．]4.一输入电压为220 V ，输出电压为36 V 的变压器副线圈烧坏了，为获知此变压器原副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁心上新绕了5匝线圈，如图2所示，然后将原线圈接到220 V 交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1 V ，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( )图2A ．1 100,360B ．1 100,180C ．2 200,180D ．2 200,360B [对新绕线圈的理想变压器，根据变压比公式得n 1＝n 3U 1U 3＝5×2201＝1 100，变压器烧坏前，同理n 2＝n 1U 2U 1＝1 100×36220＝180，故B 正确．] 5．一台理想变压器，其原线圈2 200匝，副线圈440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图3所示．图3(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时，电压表示数为________ V ，电流表示数为________A.(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表示数为________ V ，电流表示数为________ A ．此时输入功率为________ W ，变压器效率为________.【导学号：81370354】【解析】 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势 ，故电压表示数为零，电流表示数也为零．(2)由U 2U 1＝n 2n 1得 U 2＝U 1n 2n 1＝220×4402 200V ＝44 V(电压表读数) I 2＝U 2R ＝44100A ＝0.44 A(电流表读数) P 入＝P 出＝I 2U 2＝0.44×44 W＝19.36 W效率η＝100%.【答案】 (1)0 0 (2)44 0.44 19.36 100%6．(2015·浙江10月选考)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(填“甲”或“乙”)．变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8.2 V 和3.6 V ，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是__________________________________________________________________________________.甲乙图4【答案】 乙 漏磁、铁芯发热、导线发热7．有一个教学用的可拆变压器，如图5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．图5(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，则A 线圈的电阻为________Ω，由此可推断________线圈的匝数较多(选填“A ”或“B ”)．(2)如果把它看做理想变压器，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________(选填“A ”或“B ”)线圈与低压交流电源相连接；③用多用电表的________挡分别测量A 线圈的输入电压U A 和绕制线圈的输出电压U . ④则A 线圈的匝数为________．【解析】 (1)多用电表欧姆挡读数＝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，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：U A U ＝n A n .所以：n A ＝U A Un .U A 【答案】(1)24 A(2)②A③交流电压④nU。
变压器之实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
U2
原线圈接0和8，副线圈接0和1
U1
U2
原线圈接0和14，副线圈接0和4
U1
U2
实验结论：
误差允许范围内
U1
n1
U2
n2
～
～
典例精析
例1：在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，用匝数na=60匝
和nb=120匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。根据测量数据，下列说
法正确的是（
为副线圈，故选B．
例2：某同学用可拆变压器探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数关系，
该实验中下列说法正确的是（
）
A．原线圈可直接接入220V交流电路
B．为确保安全，原线圈匝数应多于副线图匝数
C．用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应空载
D．用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈接小灯泡
【解析】A．该实验中的电源最好不要超过12V，否则会很危险，A错误；
三、数据分析及注意事项
误差允许范围内
U 1 n1
U 2 n2
跟踪练习
1.如图所示是“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验装置，
下列说法正确的是（ C ）
A．与灯泡连接的线圈叫原线圈
B．测量变压器输出电压要用直流电压表
C．若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变大
D．若只增加副线圈的匝数，变压器的输出电压变小
原线圈欲加电压的数值，事先推测出副线圈两端电压的可能数值。
2.连接电路后要由同组的同学分别独立检查，确认无误后再接通电源。
3.为了保证人身安全，只能使用低压交流电源，电压不超过12V。
4.通电时手不要接触裸露的导线、接线柱。
5.为保证电表的安全，测电压时，先用最大量程试测。
高二物理(人教版教科版)实验探究变压器原副线圈电压与匝数的关系5课后巩固练习答案及解题思路
《实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系》巩固作业答案1．交流电源增大减小控制变量法【解析】变压器的工作原理是互感现象，故原线圈两端所接的电源应是电压为12V的低压交流电源；根据变压比公式U1U2＝n1n2，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小；上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是控制变量法。
2．（1）①③②④（2）U1U2＝n1n2【解析】（1）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤.（2）两线圈的匝数n1＝1600，n2＝400，当将n1做原线圈时，U1＝8V，副线圈两端电压U2＝2V；当原线圈与副线圈对调后，U1′＝1V时，U2′＝3V，此时U2′为原线圈的电压，而U1′为副线圈的电压，由以上数据可得：U1U2＝n1n2.3．（1）C（2）AC【解析】（1）变压器只能改变交流电压,变压器原线圈应连接到学生电压电源的右边两个接线柱,A、B错误, C正确。
（2）变压器的输出电压跟输入电压以及原副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆卸的变压器研究,探究副线圈电压与匝数的关系,采用控制变量法,为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响,A正确;变压器只能改变交流电流的电压,测量原、副线圈的电压,可用多用电表中的交流电压表,B错误;根据原副线圈匝数之比等于输入输出电压之比可知,原线圈接0、4接线柱,副线圈接0、8接线柱,副线圈电压约为原线圈电压的2倍,C正确;若没有铁芯,原副线圈的磁通量不等,变压器的输入电压与输出电压之比不等于原副线圈匝数之比,D错误。
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高中物理-实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系练习
1.如图所示是“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.与灯泡连接的线圈叫原线圈
B.测量变压器输出电压要用直流电压表
C.若只增加副线圈的匝数,变压器的输出电压变大
D.若只增加副线圈的匝数,变压器的输出电压变小
【解析】选C。
与电源相连的线圈叫原线圈,A错误;测量变压器输出电压要用交流电
压表,B错误;由=可知,U
1不变,增加n
2
,则U
2
增大,故C正确,D错误。
2.(多选)如图所示,在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与
匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是( )
A.用可拆变压器,能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈
B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中
的直流电压表
C.原线圈接0、8接线柱,副线圈接0、4接线柱,副线圈电压大于原线圈电压
D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响
【解析】选A、D。
变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,因此需要用可拆卸的变压器研究,选项A、D正确。
变压器只能对交流电压表有作用,不能处理直流电压,所以选项B错误。
根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接0、8,副线圈接0、4,那么副线圈的电压小于原线圈,所以C错误。
3.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
(1)上述器材在本实验中不必用到的是(填器材前的序号)。
(2)本实验中还需用到的器材有。
【解析】(1)由本实验的实验原理可知,本实验不必用到的器材是B.条形磁铁和C.直流电源。
(2)为使实验安全,本实验用到的电源是学生电源,且利用低压交流挡。
答案:(1)B、C (2)(低压)交流电源
4.某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验,变压器原线圈两端所接的电源应是电压为
12 V的低压(选填“交流电源”或“直流电源”)。
先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压;然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是(选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
【解析】变压器不能改变直流电的电压,故电源应为低压交流电源;由=知
U 2=U
1
,原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数n
2
,则副线圈两端的电压增大,由
U 2=U
1
可知n
2
不变,n
1
增大,则U
2
减小。
上述实验采用的方法是控制变量法。
答案:交流电源增大减小控制变量法
5.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,由此可推断线圈的匝数较多(选填“A”或“B”)。
(2)该实验中输入端所接电源最适合的是( )
A.220 V交流电源
B.12 V以内低压直流电源
C.36 V安全电压
D.12 V以内低压交流电源
【解析】(1)匝数多的导线横截面积小,长度大,故电阻大,A线圈电阻大,故A线圈匝数较多。
(2)为保证学生安全,应用低压12V交流电源。
答案:(1)A (2)D
6.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是(选填“图甲”或“图乙”)。
变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝,测得的电压分别为8.2 V和3.6 V,据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是。
【解析】变压器是靠电磁感应原理工作的,必须接交流电,故正确的是图乙;理想变压器电压与匝数成正比,实际变压器不成正比的原因是由于漏磁、铁芯发热、导线发热等电能损失造成的。
答案:图乙漏磁、铁芯发热、导线发热
7.如图所示,从学生电源输出的电压,经变压器降压后,使小灯泡正常发光。
其对应的电路图为( )
【解析】选B。
变压器不能改变直流电的电压,A错误;而C、D图不是变压器,C、D错误;B项正确。
8.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,某同学做了如下实验:
(1)当副线圈开路时,灯L亮吗?
(2)当开关S
1、S
2
、S
3
顺次闭合后,灯L亮度是否变化?若变化,试说明变化情况。
(3)此实验说明了什么问题?
【解析】(1)副线圈开路时灯L不亮。
(2)当开关S
1、S
2
、S
3
顺次闭合后,灯L越来越亮。
(3)此实验说明,原线圈电流随副线圈电流的增大而增大,变压器的输入功率随输出功率的增加而增加。
答案:见解析
9.准备可拆变压器、低压交流电源、小灯泡及导线若干;如图所示,去掉可拆变压器上压紧横条的胶木螺钉,并将横条放在U形铁芯的A侧上。
变压器左边绕组接12V低压交流电源,右边绕组接一个额定电压为3～6 V的小灯泡。
观察小灯泡的亮度。
把横条慢慢推向B,直至与B完全闭合,灯泡的亮度如何变化?为什么?
【解析】把横条慢慢推向B,直至与B完全闭合,小灯泡将逐渐变亮,原因是在横条推向B的过程中,由于铁芯具有导磁作用,线圈B中的磁通量的变化率逐渐增大,感应电动势也逐渐增大,所以,灯泡将逐渐变亮。
答案:见解析。