17-18版第9章实验15 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

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变压器电压与匝数的关系公式

变压器电压与匝数的关系公式
变压器电压与匝数的关系：
1、电压之比：变压器电压之比就是主线绕组匝数与副线绕组匝数之比，一般用N/n表示，其中N表示主线绕组匝数，n表示副线绕组匝数。

2、关系式：由Kirchhoff电压定律可以知道：变压器的输出电压和输
入电压之比与匝数之比成正比，公式如下：
输出电压/输入电压= N/n
3、容易理解：当副线绕组匝数为负时，意味着这里存在变压器讯源反转；此时输出电压与输入电压的电压比为N/（-n），也就是N/-n，但
按关系式N/n表达，因此当满足输出电压/输入电压= N/-n时，其实在
公式上是N/n，由于两边同时乘上-1，则原式中的N/-n会变成-N/n，从
而故式还是N/n。

4、应用：一般，变压器的线圈的匝数一般为正，所以输出电压与输入
电压的电压比即N/n，可以根据关系式进行计算，以间接得到变压器的输出电压。

探究变压器两端的电压与匝数的关系

实验原理(1)法拉第电磁感应定律当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中的感应电动势e感的大小和穿过回路的磁通量的变化率成正比，即，这就是法拉第电磁感应定律。

说明：①磁通量增加时，△ø／△t>0，e感为负，即感应电流产生的磁场和原磁场方向相反；当磁通量减少时，△ø／△<0，e感为正，即感应电流产生的磁场和原磁场方向相同。

②中学阶段，物理量的大小和方向常常是分开讨论的。

e感=n△／出仅反映了它的大小，其方向由楞次定律或右手定则来确定。

③感应电动势和磁通量的变化率成正比，不是和磁通量的多少成正比。

例如，有一个线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈平面转到和磁场垂直时，即线圈内磁通量达到最大，它的变化率却为零，这时感应电动势为零；而当线圈转到和磁场平行时，即穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却达到最大，这时产生的感应电动势达到最大。

(2)变压器原理变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。

如下图所示：一个线圈与交流电源连接，叫做原线圈，也叫初级线圈；另一个线圈与负载连接，叫做副线圈，也叫次级线圈。

电磁感应是变压器工作的基础，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小，方向在不断地变化，铁芯中的磁场也在不断变化。

变化的磁场在副线圈中产生变化的磁通量，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出感应电压。

原、副线圈匝数不同，副线圈输出的电压与原线圈中的电压也不同，根据法拉第电磁感应定律可知，原、副线圈中的电压比与匝数比的关系为。

实验结论：（1）在表3－1中变压器起作用，因此它是一个变压器。

电压与匝数的关系是（2）在表3－2中变压器起作用，因此它是一个变压器，电压与匝数的关系是实验拓展：1.实验中所得数据并不完全符合，原因是什么？2.要使电压通过变压器后降低，副线圈的匝数应该比原线圈的匝数多些还是少些？要使电压升高呢？3.探究自自耦变压器电压与匝数的关系：实验器材：铁芯上只绕有一个线圈的变压器叫自耦变压器，原、副线圈都只取该线圈的某部分．一升压式自耦调压变压器的电路如图所示实验步骤：调节副线圈匝数．已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈为1 100匝，接在有效值为220 V的交流电源上．当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流的有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别为和图实验解析由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得：U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1，U1I1＝P2.所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大为n2＝1 900匝，负载R上的功率也最大，为2.0 kW，则U2＝n2n1U1＝1 9001 100×220 V＝380 V，I1＝P2U1＝2.0×103220A≈9.1 A，实验结论：自耦变压器原副线圈电压、电流间仍然满足U1U2＝n1n2，I1I2＝n2n1考题回放1.(2015·江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改变为110 V。

变压器的匝数比和电压比的关系

变压器的匝数比和电压比的关系变压器是一种电气设备，主要用于改变交流电的电压。

它通过电磁感应的原理，利用两个或多个线圈（即绕组）之间的电磁耦合来实现电压的变换。

而变压器的匝数比和电压比之间存在着密切的关系。

变压器的匝数比是指变压器的一侧绕组的匝数与另一侧绕组的匝数之间的比值。

一般情况下，我们将一侧绕组的匝数称为原边（Primary），另一侧绕组的匝数称为副边（Secondary）。

匝数比通常用字母n表示，即n = 副边匝数 / 原边匝数。

电压比指的是变压器的输出电压与输入电压之间的比值。

一般情况下，我们将输入电压称为原边电压（Primary voltage），输出电压称为副边电压（Secondary voltage）。

电压比通常用字母U表示，即U = 副边电压 / 原边电压。

变压器的匝数比和电压比之间存在着一定的关系。

根据变压器的工作原理，我们可以得出以下结论：1. 匝数比和电压比是相等的。

也就是说，变压器的匝数比等于电压比。

这是因为变压器的基本原理是通过电磁感应来传递能量，而电磁感应遵循法拉第电磁感应定律。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

而磁通量的变化率与绕组的匝数成正比。

因此，原边和副边的电压比等于原边和副边的匝数比。

2. 变压器的匝数比决定了电压的变化倍数。

当变压器的匝数比大于1时，即副边的匝数大于原边的匝数时，输出电压将比输入电压高。

反之，当变压器的匝数比小于1时，输出电压将比输入电压低。

这是因为匝数比的大小决定了磁通量的变化率，从而决定了感应电动势的大小，进而决定了输出电压的大小。

3. 变压器的匝数比和电压比可以根据需要进行设计和调整。

根据不同的应用需求，可以设计不同匝数比的变压器，以实现不同的电压变换。

例如，当需要将高压电网的电压降低后供给用户时，可以设计匝数比大于1的变压器，以实现电压的降压变换。

反之，当需要将低压电源升高后供给某些设备时，可以设计匝数比小于1的变压器，以实现电压的升压变换。

探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力 B.若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变 C.若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起
解析：(1)为确保实验安全，实验中要求副线圈匝数小于原线圈匝数，使得次级电压较小，故A错误；变压器的原线圈接低压交流电源，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”测量，故B错误；实验时可采用控制变量法，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，故C正确；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，防止烧坏电压表，故D 正确；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，故E错误，F正确。故选 CDF。
(3)理想变压器忽略变压器的损耗，但是一些小型的变压器却不能忽略这些损耗，考虑到这些因素，变压器副线圈两端的电压要小于理论值，结合表格中的数据可知接电源的应该是匝数多的线圈，所以接电源的是 nb。
Ua/V Ub/V
1.80
2.80
3.80
4.00
6.01
8.02
解析：(1)因为理想变压器的输入功率等于输出功率，采用的是降压变压器，根据 P＝ UI 可知，副线圈中的电流大，为了减小输电线上功率的损失，副线圈电线电阻要小，由公式 R＝ρSl 知，引线要粗，故 a、d 端接 6 V。
(2)根据变压器工作原理知UUab＝nnab，若理想变压器接 6 V 的线圈匝数是 300 匝，则接 220 V 的线圈匝数是 11 000 匝。
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

探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系

实验中学实验记录表
学科
物理
演示/分组
分组
记录
赵携新
实验名称
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
实验步骤
实验步骤：1、探究不同的电源、电压输入，相同的匝数，观察电压表的读数
2、探究相同的电源、电压输入，不同的匝数，观察电压表的读数
实验情况摘要
班别
实验效果学生表现来自实验时间执教教师
高二(2)班
好
好
2015年4月26日
第8周星期1第2节
赵携新
高二1班
好
好
2015年4月27日
第8周星期2第1节
蔡铭生
高二3班
好
好
2015年4月28日
第8周星期3第5节
冯翠霞
高二4班
好
好
2015年4月29日
第8周星期3第6节
杨锡波

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。

《探究变压器的电压与匝数的关系》说课稿

《探究变压器的电压与匝数的关系》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《探究变压器的电压与匝数的关系》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思等几个方面来展开我的说课。

一、教材分析“探究变压器的电压与匝数的关系”是高中物理选修 3-2 中电磁感应部分的重要内容。

变压器是生活和生产中常见的电气设备，通过对这一内容的学习，学生不仅能深入理解电磁感应现象在实际中的应用，还能为后续学习交变电流、远距离输电等知识奠定基础。

本节课在教材中的地位十分重要，它是电磁学知识的综合应用和拓展，对于培养学生的科学探究能力、逻辑思维能力和解决实际问题的能力具有重要意义。

二、学情分析学生在之前已经学习了电磁感应现象、法拉第电磁感应定律等相关知识，具备了一定的理论基础。

但对于变压器的工作原理和电压与匝数的关系，学生可能缺乏直观的认识和深入的理解。

在这个阶段，学生已经具备了一定的观察能力、实验操作能力和逻辑推理能力，但在设计实验、处理数据和得出结论等方面还需要进一步的引导和培养。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）理解变压器的工作原理，知道变压器能够改变交流电压。

（2）通过实验探究，得出变压器的电压与匝数的关系。

（3）能够运用变压器的电压与匝数的关系解决简单的实际问题。

2、过程与方法目标（1）经历探究变压器的电压与匝数关系的实验过程，培养学生的实验设计能力、操作能力和数据处理能力。

（2）通过对实验现象的观察和分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。

3、情感态度与价值观目标（1）通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。

（2）让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。

四、教学重难点1、教学重点（1）变压器的工作原理。

（2）探究变压器的电压与匝数的关系的实验设计与操作。

2、教学难点（1）对变压器中原、副线圈电压与匝数关系的理论推导。

高三物理一轮复习第9章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教师用书

文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑:•欢迎下载支持.实验15探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1. 实验目的(1) 知道变压器原、副线圈间的几个关系式.(2) 知道用控制变量法探究几个关系.2. 实验原理变压器是由原线圈、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,副线圈中就存在输出电压.本实验通过与副线圈相连接的灯泡，观察原线圈电压变化时副线圈的输岀电压的变化；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. 实验器材学生电源、可拆变压器、交流电压表、灯泡、开关、导线.4. 实验步骤(1)利用小灯泡的亮暗左性观察线圈两端电压与匝数的关系.①按图1所示连接好电路.②保持原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，记录灯泡亮暗程度.③保持副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，记录灯泡亮暗程度.通过实验结果分析可知：当原线圈匝数不变时，副线圈的匝数越多小灯泡越亮，表明副线圈两端的电压越大:当副线圈的匝数不变时，原线圈的匝数越多小灯泡越暗，表明副线圈两端的电压变小.(2)左量研究线圈两端电压与匝数的关系①保持原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，用多用电表交流电压挡测出原、副线圈两端电压，记录到表格中.②保持副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，用多用电表交流电压挡测出原、副线圈两端文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑•欢迎下载支持.电压，记录到表格中.1. 由于有两组线圈，我们在研究时应该利用控制变量法，先保持原线圈的匝数不变，改变副线圈的匝数，研究对副线圈电压的影响.然后再保持副线圈的匝数不变，改变原线圈的匝数，研究对副线圈电压的影响.（电路上要标出两个线圈的匝数、原线圈欲加电压的数值且要事先推测副线圈两端电压的可能数值）2. 连接电路后要同组的几位同学各自独立检査后，方可接通电源.3. 为了人身安全，我们使用低压交流电源，所用电压不要超过12Y.4. 为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程试测，大致确泄被测电压后再选用适当的挡位进行测量.5. 得出探究结果后，要力求用准确而精练的语言把它表述出来.如果可能，最好用数学式来表示.1. ［实验器材的选取］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），本实验中还需要用到的器材有 _______ .【解析】探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，需要知道原、副线圈的匝数，可拆变压器就能满足条件，故A必用到.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B不必用到.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，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C不必用到，需要用到低压交流电源.探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，需要测电压，所以需要一个测电压的仪器，故D必用到.做电学实验，当然需要用到开关、导线，故E必用到.【答案】BC低压交流电源2. ［实验原理与操作］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（）【导学号:81370353］文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑•欢迎下载支持.A. 原线圈接直流电压，电表用宜流电压挡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D ［副线圈上的感应电动势是通过两个线圈间的互感现象产生的，所以原线圈上的电流应该是变化的，应为交流电流，电压为交流电压，故D正确.。

变压器电压、电流和匝数的关系

变压器电压、电流和匝数的关系
变压器的电压、电流和匝数之间是有一定关系的。

变压器的电压与电流的关系可以用欧姆定律来表示，即电流等于电压除以电阻，当电阻不变时，电压和电流成正比关系，增加电压会导致电流增加。

变压器的匝数也与电压和电流有关系。

变压器是由多个线圈组成的，线圈中匝数的增加会导致电压的增加，同时电流也会减小，因为匝数增加，电压也随之增加，相同的电压下，电流减小了。

因此，变压器的电压、电流和匝数是相互关联的。

在变压器设计和使用过程中，需要合理选择和控制这些参数，以达到预定的电气性能。

实验15探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系基础打磨1.(2019年湖北省孝感市模拟)为探究变压器两个线圈的电压关系,张明同学设计如下实验,操作步骤如下:①将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤。

②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。

③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。

④将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上。

(1)以上操作的合理顺序是。

(填步骤前数字序号)(2)如图所示,在实验中,两线圈的匝数n1=1600,n2=400,当将n1作原线圈时,原线圈两端电压为16 V,副线圈两端电压为4 V;n1与n2对调后,原线圈两端电压为8 V时,副线圈两端电压为32 V,那么可初步确定,变压器两个线圈的电压U1、U2与线圈匝数n1、n2的关系是。

(填写字母关系式)2.(2019年黑龙江10月调研)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()。

3.(2019年山西高三模拟)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能力拔高4.(2019年浙江台州月考)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)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。

A.为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不要超12 VB.实验通电时,可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路C.使用多用电表测电压时,先用中等量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量5.(2019年江西高三月考)(多选)探究理想变压器原、副线圈电压的关系,某同学用理想自耦变压器接入电路中的示意图如图所示,输入电压u为电压有效值不变的正弦交流电源。

实验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

第十三章交变电流电磁振荡与电磁波传感器实验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系核心考点五年考情命题分析预测教材原型实验2021：广东T12；2020：全国ⅢT23 用传感器制作简单的自动控制装置是近年高考命题的热点之一，且传感器类型灵活多变，不断创新.预计2025年高考中会结合各种传感器元件特点，综合考查利用传感器制作简单的自动控制装置.实验装置创新2022：北京T13； 2019：全国ⅡT23 实验方法创新2023：湖南T12； 2021：山东T141.实验目的探究变压器原线圈电压一定时，副线圈电压与原、副线圈匝数的定量关系.2.实验原理（1）实验电路图（如图所示）：（2）实验方法采用[1] 控制变量法 .①n 1、U 1一定，研究n 2和U 2的关系.②n 2、U 1一定，研究n 1和U 2的关系. 3.实验器材学生电源（低压交流电源，小于12V ）1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干.4.实验步骤（1）保持变压器原线圈的匝数n 1和电压U 1不变，改变副线圈的匝数n 2，研究n 2对副线圈电压U 2的影响.①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压挡的[2]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.②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压.（2）保持变压器副线圈的匝数n2和原线圈的电压U1不变，改变原线圈的匝数n1，研究n1对副线圈电压U2的影响.重复（1）中步骤.5.数据分析由数据分析变压器原、副线圈电压U1、U2之比与原、副线圈的[3]匝数n1、n2之比的关系.6.注意事项（1）要事先推测副线圈电压的可能值.（2）在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先[4]断开电源开关，再进行操作.（3）为了人身安全，学生电源的电压不能超过12V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱.（4）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.7.误差分析（1）由于磁漏，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，造成涡流产生误差.命题点1教材基础实验1.某同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验.（1）下列实验器材必须要用的有BCG（选填字母代号）.A.干电池组B.学生电源C.多用电表D.直流电压表E.滑动变阻器F.条形磁铁G.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）（2）下列说法正确的是BC（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，先用最大量程挡试测，大致确定被测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解析（1）实验中，必须要有学生电源提供交流电，B需要；学生电源本身可以调节电压，无需滑动变阻器，需要用多用电表测量电压，C需要；本实验不需要条形磁铁，用可拆变压器来进行实验，G需要；综上所述，需要的实验器材为B、C、G.（2）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，故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，故B正确；为了保护多用电表，测量副线圈电压时，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，故C正确；变压器不计各种损耗，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，故D错误.命题点2创新设计实验2.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A、B线圈（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24Ω，由此可推断A（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B线圈上绕制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U A和绕制（选填“绕制”或“B”）线圈的输出电压U；④则A线圈的匝数为U AUn（用已知和测得量的符号表示）.解析（1）多用电表欧姆挡读数＝指针指示值×倍率.a位置的读数为24，倍率为“×1”，所以A线圈电阻为24Ω.根据电阻定律知，导线电阻率、横截面积相同，导线越长，电阻越大，因为A线圈的电阻比B线圈的大，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根据变压器电压比等于匝数比，有U AU ＝n An，所以n A＝U AUn.1.[实验组合考查/2023浙江6月]以下实验中，说法正确的是CD（多选）.A.“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积C.“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值增大D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零解析“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流也逐渐减小，A错误；“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需要等到油膜充分扩展成单分子油膜后，才能描绘油膜轮廓，测出油膜面积，B错误；“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小，“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，C正确；“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没有装上，原线圈接入10V的交流电时，只是漏磁较严重，变压器的效率会很低，但是在副线圈中仍能够产生感应电动势，副线圈输出电压不为零，D正确.2.[传感器实验在选择题中考查/2022北京]某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统.如图所示，电路中的R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）.水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小.当a、b两端的电压大于U1时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于U2（U1、U2为定值）时，控制开关自动开启高水位预警.下列说法正确的是（C）A.U1＜U2B.R2为压力传感器C.定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低D.定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高解析水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小.控制开关自动开启低水位预警时水位越低，压力传感器的电阻值越大，压力传感器两端电压越大，定值电阻两端电压越小，由于a、b两端此时的电压大于U1，根据串联电路分压特点可知，R1为压力传感器，高水位时压力传感器的电阻值较小，压力传感器R1两端电压较小，U1＞U2，AB错误.若定值电阻的阻值越大，压力传感器分得的电压越小，水位升高时，压力传感器的电阻减小，分得的电压减小，很容易达到U2，即开启高水位预警时的水位越低，C正确；水位降低时，压力传感器的电阻增大，分得的电压增大，水位要降得更低，压力传感器阻值更大，分得的电压才能达到U1，即开启低水位预警的水位越低，D错误.3.[创新实验设计/2023湖南]某探究小组利用半导体薄膜压力传感器等元件设计了一个测量微小压力的装置，其电路如图（a）所示，R1、R2、R3为电阻箱，R F为半导体薄膜压力传感器，C、D间连接电压传感器（内阻无穷大）.（1）先用欧姆表“×100”挡粗测R F的阻值，示数如图（b）所示，对应的读数是1000Ω；R3（用R1、（2）适当调节R1、R2、R3，使电压传感器示数为0，此时，R F的阻值为R1R2R2、R3表示）；（3）依次将0.5g的标准砝码加载到压力传感器上（压力传感器上所受压力大小等于砝码重力大小），读出电压传感器示数U，所测数据如下表所示：次数123456砝码质量m/g0.00.5 1.0 1.5 2.0 2.5电压U/mV057115168220280根据表中数据在图（c）上描点，绘制U－m关系图线；图（c）（4）完成前面三步的实验工作后，该测量微小压力的装置即可投入使用.在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F0，电压传感器示数为200mV，则F0大小是0.018N（重力加速度取9.8m/s2，保留2位有效数字）；（5）若在步骤（4）中换用非理想毫伏表测量C、D间电压，在半导体薄膜压力传感器上施加微小压力F1，此时非理想毫伏表读数为200mV，则F1＞F0（填“＞”“＝”或“＜”）.解析（1）由图（b）可知，对应的读数为10×100Ω＝1000Ω.（2）根据电压传感器示数为0可得I1R1＝I2R2，I1R F＝I2R3，解得R F＝R1R3.R2（3）把表格中的数据在图（c）上进行描点，然后用一条直线拟合，使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，离直线较远的点舍弃，如图（c）所示.（4）根据U－m图像可知，当U＝200mV时，m＝1.80g，故F0＝mg＝0.018N.（5）可将C、D以外的电路等效为新的电源，C、D两点电压视为路端电压，因为换用非理想毫伏表后，当读数为200mV时，实际上C、D间断路（接理想毫伏表时）时的电压大于200mV，则在压力传感器上施加微小压力F1时C、D间的电压大于在压力传感器上施加微小压力F0时C、D间的电压，结合U－m关系图线可知，F1＞F0.4.[实验方法创新/2021山东]热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律.可供选择的器材有：待测热敏电阻R T（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；电源E（电动势1.5V，内阻r约0.5Ω）；电阻箱R（阻值范围0～9999.99Ω）；滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；微安表（量程100μA，内阻等于2500Ω）；开关两个，温控装置一套，导线若干.同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：①按图示连接电路；②闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2，调节电阻箱，使微安表指针半偏；④记录此时的温度和电阻箱的阻值.回答下列问题：（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用R1（填“R1”或“R2”）.（2）请用笔画线代替导线，将图乙中实物图（不含温控装置）连接成完整电路.图甲图乙（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为3500Ω（结果保留到个位），该测量值大于（填“大于”或“小于”）真实值.（4）多次实验后，学习小组绘制了如图丙所示的图像.由图像可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐减小（填“增大”或“减小”）.图丙答案（2）如图所示.解析（1）用半偏法测量热敏电阻的阻值，应尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变，由于该支路与滑动变阻器左半部分并联，滑动变阻器的阻值越小，S2闭合前、后该部分电阻变化越小，从而电压的值变化越小，故滑动变阻器应选用最大值较小的R1才能更准确地进行实验.（3）微安表半偏时，该支路的总电阻为原来的2倍，即R T＋RμA＝6000Ω，由RμA＝2500Ω易得R T＝3500Ω.当断开S2，微安表半偏时，由于该支路的电阻增加，电压略有升高，根据欧姆定律可知，总电阻比原来2倍略大，也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻，而实验中认为电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻，因此热敏电阻的测量值比真实值偏大.（4）由于是ln R T－1T 图像，当温度T升高时，1T减小，从图中可以看出ln R T减小，从而R T减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐减小.1.[2024哈师大附中校考]某同学在做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验.（1）实验室中有下列器材：A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）；B.条形磁铁；C.开关、导线若干；D.交流电压表.在本实验中，上述器材不需要用到的是B（器材序号字母），还需用到的器材有低压交流电源（选填“直流电源”或“低压交流电源”）.（2）该学生做实验时，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增大（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减小（选填“增大”“减小”或“不变”）；上述探究过程采用的实验方法是控制变量法 .（3）若实验电路图如图所示，实验时n 1＝800匝，n 2＝400匝，断开S ，接通电源，观察到电压表的读数为6V ，若可拆变压器可视为理想变压器，则：①变压器的输入电压有效值为 C ；A.3VB.6√2VC.12VD.15V②若灯泡的额定电压为6V ，闭合S ，灯泡能否正常发光？能（填“能”或“不能”）.解析（1）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中不需要条形磁铁，故选B.题中还需用到的器材是低压交流电源.（2）做实验时，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，因原、副线圈电压和匝数成正比，即U 1U 2＝n1n 2，则会观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，根据U 1U 2＝n1n 2可知将观察到副线圈两端的电压减小.上述探究过程采用的实验方法是控制变量法.（3）①根据变压器原理可得U 1＝n 1n 2U 2＝800400×6V ＝12V ，故选C.②灯泡的额定电压也为6V ，实验时变压器为理想变压器，副线圈两端电压等于6V ，灯泡能正常发光.2.为了探究理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，某实验小组做了下列实验.一个可变变压器原线圈接入220V 正弦交流电，副线圈接有一个理想电压表.副线圈有三个抽头a 、b 、c .变压器总匝数为1000匝，测得S 分别接a 、b 时电压表示数为176V 、110V ，已知b 为线圈中点，实验初步探究得到原、副线圈电压与匝数的关系是成正比；已知抽头c 与线圈下端间匝数为总匝数的四分之一，则S 接c 时，电压表示数为 55V ，抽头a 、b 间匝数为 300匝 .解析根据n b ∶n 1＝1∶2，U b ∶U 1＝1∶2，可以得出U b U 1＝nb n 1，故原、副线圈电压与匝数成正比，又n c ＝14n 1，故U c ＝14U 1＝55 V ，而U a ＝176 V ，故n a ＝Ua U 1·n 1＝800 匝，又n b ＝12·n 1＝500 匝，则a 、b 间匝数Δn ab ＝n a －n b ＝300匝.3.某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、图乙所示.（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是BD.A.干电池B.学生电源C.实验室用电压表D.多用电表（2）关于本实验，下列说法正确的是C.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.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C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈（3）某次实验中，用匝数n a＝400匝和n b＝800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法正确的是C.U a/V 1.80 2.80 3.80 4.90U b/V 4.00 6.018.029.98A.原线圈的匝数为n a，用较粗导线绕制B.副线圈的匝数为n a，用较细导线绕制C.原线圈的匝数为n b，用较细导线绕制D.副线圈的匝数为n b，用较粗导线绕制（4）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.作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计？B.A B解析（1）实验中变压器原线圈需要输入交流电压，而干电池只能输出恒定直流电压，学生电源可以输出交流电压，故A不符合题意，B符合题意；实验中变压器副线圈输出交流电压，而实验室用电压表只能测量直流电压，多用电表可以测量交流电压，故C不符合题意，D符合题意.故选BD.（2）为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，从而使副线圈输出电压较低，故A错误；虽然使用的电压较低，但实验中仍有可能出现错接或者短路等情况，为了人身安全，通电时不能用手接触裸露的导线进行连接，故B错误；实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；互感现象是变压器的工作原理，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，因此变压器是通过铁芯传递磁场能，将电能从原线圈传输到副线圈，故D错误.（3）由表格数据可知U bU a ＞n bn a，考虑到实验中所用变压器并非理想变压器，即存在功率损失，使得原、副线圈电压之比大于匝数比，所以原线圈的匝数为n b，副线圈的匝数为n a，而副线圈电压较小，电流较大，所以为了避免副线圈过载烧毁，副线圈所用导线应比原线圈导线粗，故A、B、D错误，C正确.（4）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的各平面不能形成闭合回路，所以作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计，故选B.。

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15 探究变压器原副线圈电压与匝数的关系

实验15
探究变压器原、副线圈电压与
匝数的关系
梳理必备知识回归教材
一、实验目的
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。
二、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地变化,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、副线圈电
。(多选)
解析:(1)“探究变压器电压与线圈匝数关系”的实验中,需要的器材有学生
电源,提供低压交流电,同时要需要多用电表测量电压及可拆变压器和导线,
故BEG正确,ACDF错误。
答案:(1)BEG
[例1] [实验原理与操作] (2022·北京海淀区模拟)在做“探究变压器原、副
线圈电压与匝数的关系”的实验中,某同学利用如图所示的教学用的可拆变压
D.多用电表
。(多选)
解析:(2)变压器正常工作需要交流电,因此本实验中需要用交流电源和交流
电压表(多用电表),不需要干电池和直流电压表,A、C错误,B、D正确。
答案:(2)BD
[例4] [实验原理的创新] 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实
验中,可拆变压器如图所示。
(3)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
答案:(1)A
[例3] [实验器材的创新] 如图甲所示为教学用的可拆变压器,线圈A和B由同种
材料且粗细相同的导线绕制而成,线圈外部还可以绕线。
(2)为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系,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,如图乙所示。其中线圈A应连到学生电源的
(选
填“直流”或“交流”)输出端上,同时为保证人身安全,所用电压不要超过

探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系.

=
n1 n2

理论分析:
E1 n1
由于原、副线圈磁通量相同，即Φ1=Φ2 1 则 1= 2, 原、副线圈的感应电动势分别为
t 2 E 2 n2 t
原、副线圈电压等于电动势U1＝E1、 U2＝E2 为什么？忽略铜损
U1 原、副线圈电压与匝数的关系是： U2
=
n1 n2
例题3
为了安全，机床上照明电灯用的电压是 36V，这个电压是把220V的电压将压后得到的，如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？用这台变压器给40W 的电灯供电，原、副线圈中的电流各是多大？
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系u1u2电路中的符号n1u1原线圈初级线圈跟电源相连用绝缘线绕成的n2u2副线圈次级线圈跟负载相连用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成
探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系
1.
变压器的构造
U1
n1 n2
U2
U1
U2
电路中的符号
原线圈（初级线圈）跟电源相连，用绝缘线绕成的副线圈（次级线圈）跟负载相连，用绝缘线绕成的闭合铁芯是由涂有绝缘漆的硅钢薄片叠合而成。注意：线圈必须绕在铁芯上，铁芯必须是闭合的。
小结：
变压器
原线圈构造副线圈闭合铁芯原理：只能对交流电起作用互感现象功率关系： P入＝P出，变比 n1 U 关系电压关系：U = n
1 2
2
电流关系： I n I n 种类：自耦变压器调压变压器互感器
1 2 2 1
作业

课本P48 第2 、3题课时训练课时4
一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝，与220V的电源相连，当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时，能够正常发光。则变压器副线圈的匝数为( ) C A.36匝 B.72匝 C.720匝 D. 1440匝

实验课15 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

法,C即.转为到便位于探置究a,接,先右保边持两原线个圈接匝线数柱和(标电有压不“-”变) ,改变副线圈的匝数,研究
其对D.副转线到圈位电置压b的,接影右响边,A两正个确接;变线压柱器只(标能有改“变-”)交流电流的电压,测量原、副线(A2.)实圈如的验图电用乙压控所,可制示用变实多量验用法中电,用,表下可中列拆的说交变法流压正电器确压,能的表方是,B错便误地;从根据不。原同副接线线圈柱匝上数选取之比不等同于匝输数入的输线出圈电压之比可知,原线圈接0、4接线柱,副线圈接0、8接
线柱B.测,副量线原圈电、压副约线为圈原的线电圈压电,可压的用2多倍用,C正电确表;若中没的有直铁流芯电,原压副表线圈的磁线通量C圈.不原电等线压,圈变的压接2倍器0、的4输接入线电柱压,副与输线出圈电接压0、之8比接不线等柱于,原副副线线圈圈电匝压数约之为比原,D关闭错(1)误DD.。若(2没)A有C 铁芯,变压器的输入电压与输出电压之比还是等于原副
答案 (1)ACE nb (2)b到a A
考向1
考向2
考向3
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实验探究拓展——变压器电压与匝数关系的实际应用
生活中我们要用到各种各样的变压器,不管哪一种变压器,其工
作原理都是电磁感应的互感问题。假若是理想变压器,则满足关
系
U1 U2
=
n1 n2
;假若是非理想变压器,由于存在铜损和铁损,副线圈输出
考点三
-6-
2.将不同的原线圈接入线路测出线圈当中的电压填入下表:
原线圈匝数 n1 100 100 100 200 400 600
副线圈匝数 n2 200 400 600 200 200 200
原线圈电压 U1 6V 6V 6V 6V 6V 6V

《探究变压器的电压与匝数的关系》学历案

《探究变压器的电压与匝数的关系》学历案一、学习目标1、理解变压器的工作原理，知道变压器是如何实现电压变换的。

2、通过实验探究，掌握变压器电压与匝数的定量关系。

3、能够运用变压器的电压与匝数关系解决实际问题。

二、学习重难点1、重点（1）变压器的工作原理。

（2）探究变压器电压与匝数的关系的实验设计与操作。

2、难点（1）对理想变压器模型的理解。

（2）实验数据的处理与分析，得出准确的电压与匝数关系。

三、知识回顾1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。

2、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

四、引入新课在日常生活和生产中，我们经常需要改变交流电压的大小。

例如，大型发电机发出的交流电压高达几万伏，而我们家庭用电的电压通常是 220 伏。

那么，如何实现交流电压的改变呢？这就需要用到一种重要的电气设备——变压器。

五、变压器的结构变压器主要由铁芯和线圈组成。

铁芯通常由硅钢片叠成，以减少涡流损耗。

线圈分为初级线圈（原线圈）和次级线圈（副线圈）。

初级线圈接交流电源，次级线圈接负载。

六、变压器的工作原理当初级线圈中通有交流电流时，在铁芯中产生交变的磁通量。

这个交变的磁通量不仅穿过初级线圈，也穿过次级线圈。

根据法拉第电磁感应定律，在初级线圈和次级线圈中都会产生感应电动势。

如果次级线圈是闭合的，就会有感应电流产生。

七、理想变压器为了便于研究，我们先引入理想变压器的概念。

理想变压器是指没有能量损失（如铁芯中的涡流损失、线圈的电阻发热损失等）的变压器。

在理想变压器中，输入功率等于输出功率，即：P 入＝ P 出根据电功率的公式：P ＝ UI可得：U 1 I 1 ＝ U 2 I 2八、探究变压器电压与匝数的关系（一）实验目的探究变压器的次级电压与次级匝数之间的关系。

（二）实验器材可拆变压器、学生电源、交流电压表、导线若干。

串并联变压器线圈匝数和电压的关系

串并联变压器线圈匝数和电压的关系哎呀，这可是个大学问啊！让我给你慢慢道来。

我们得明白什么是变压器。

变压器就是一种电路，它可以把电压从一个电平变换到另一个电平，而且不会改变电流的大小。

这个过程就像是把大米从一个桶里倒到另一个桶里，虽然米的数量没有变，但是它们的位置变了。

那么，变压器的线圈匝数和电压有什么关系呢？咱们先来聊聊线圈匝数。

线圈匝数越多，它的磁场就越强，对电流的阻碍也就越大。

所以，线圈匝数越多，电压就会越低。

这就像是你家里的电视机，你开的频道越多，电视里的信号就越弱，画面就越模糊。

接下来，我们再来说说电压。

电压就像是你家的电费账单，越高你就得多交钱。

所以，如果你想让电器运行得更快、更省电，就得提高电压。

这就像是你想要让你家的空调更快地制冷、更省电，你就得给它多加点“燃料”。

那么，怎么样才能让变压器的线圈匝数和电压之间达到最佳平衡呢？这就需要用到一些数学知识了。

咱们先来聊聊串并联变压器。

串联变压器就是把两个或多个变压器的线圈依次连接在一起，形成一个整体。

而并联变压器则是把两个或多个变压器的线圈并列连接在一起，各自独立工作。

一般来说，串联变压器的优点是能够提供更高的电压；缺点是会使得整个电路的电流减小。

而并联变压器则相反，它能够提供较低的电压；优点是能够使得整个电路的电流增大；缺点是各个变压器之间的电压差异较大。

要想让变压器的线圈匝数和电压之间达到最佳平衡，就需要根据具体情况选择合适的串并联方式。

这就像是你在做饭时要根据不同的食材选择不同的烹饪方法一样。

只有掌握了正确的方法，才能做出美味可口的佳肴！。