2020版高考物理一轮复习第10章交变电流实验13探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系课件

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
。 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
定被测电压后再选用适当的量程进行测量。
【例】 (2017·4月浙江选考)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电 的实验，必须要选用的是______(多选)。 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)。
实验过程 1.多用电表交流电压挡量程选择及读数：要先估计被测电压的大致
的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电的最大 2.可拆变压器的组装：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯。 3.设计实验数据记录表：
n1
n2
n3 n4
1
2
3
4.输入、输出端电压的测量：用交流电压表测量输入、输出电压。 5.改变输入端电压，重新测量输入、输出端电压：改变输入电压，
(2)两线圈的匝数 n1＝1 600，n2＝400，当将 n1 做原线圈时，U1＝ 端电压 U2＝4 V；当原线圈与副线圈对调后，U1′＝8 V 时，U2′＝ 为原线圈的电压，而 U1′为副线圈的电压；由上数据可得：UU12＝nn 答案 (1)①③②④ (2)UU12＝nn12
3.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 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____ 源”或“直流电源”)。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的 圈两端的电压________(选填“增大”“减小”或“不变”)；然 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”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中 ________(选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。
答案 交流电源 增大 减小 控制变量法
一．1-5 CCBAA 6-8ABC 二．1.The government decided to begin a campaign to wipe out the Bird Flu which/that had killed tens of people. 2.The parents are worried about the safety of their 12-year-old son who/that has been missing for 3 days. 3.Have you got the e-mail which/that she sent to you yesterday. 4.The boy whom/who police are searching for has come back. 5.I lost a bag in which there was something important last night.
1.(2016·10月浙江选考)如图2所示，在用可拆变压器“探究变压器 匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是________(填字母)。
图2
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 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 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 线圈电压的影响 答案 AD
实验13 探究变压器线圈两端的电压 与匝数的关系
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 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 就存在输出电压。本实验通过改变原、副线圈匝数，探究原、副 的关系。 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 压器、导线若干。
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 的低压交流电源；根据变压比公式UU12＝nn12，保持原线圈的匝数不 的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；根据变压比公式UU12＝nn12 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； 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。
变，但是两者的比值不变。 6.对调原、副线圈，重新测量输入、输出端电压：对调原、副线圈
生变化，两者的比值为对调前的倒数。 7.改变线圈匝数，重新测量输入、输出端电压：改变线圈匝数后，
，输入、输出电压的比值也随之变化。 8.实验结果分析及结论得出：在误差允许的范围内，变压器线圈两
数成正比，数学表达式为：UU12＝nn12。
2.在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中，操作步骤如下： ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上； ②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 ③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 接上小灯泡； ④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。 (1)以上操作的合理顺序是______(只填步骤前数字序号)；
用匝数na＝60匝和nb＝120匝的变压器，实验测量数据如下表：
Ua/V Ub/V
1.80 2.80 3.80 4.90 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________(填na或nb)。 (2)用如图1所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体 方静止下落。当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的 ________(填“a到b”或“b到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程中 电流i随时间t的图象应该是________。
ຫໍສະໝຸດ Baidu1
解析 (1)为了完成变压器的实验探究，需要使用交流电源、多用 。为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原、副线圈，因此正确 ； 由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即nb为 端。 (2)根据楞次定律可知，进入电流方向与离开时电流方向相反，选 开时速度比进入速度快，即切割磁感线的感应电流要大，选项A正 答案 (1)ACE nb (2)b到a A
(2)如图3所示，在实验中，两线圈的匝数n1＝1 600，n2＝400，当 ，U1＝16 V，副线圈两端电压U2＝4 V；原线圈与副线圈对调后 U2′＝32 V，那么可初步确定，变压器两个线圈的电压U1、U2与 关系是________。
图3
解析 (1)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中，首先 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 ，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关、用多用电表 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