高考物理一輪復(fù)習(xí)第10章交變電流實(shí)驗(yàn)13探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系課件.pptx

實(shí)驗(yàn)13探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)原理原線圈通過電流時(shí) 鐵芯中產(chǎn)生磁場 由于交變電流的大小和方向都在不斷變化 鐵芯中的磁場也在不斷的變化 變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 副線圈中就存在輸出電壓 本實(shí)驗(yàn)通過改變?cè)?副線圈匝數(shù) 探究原 副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)器材兩只多用電表 或兩只交直流數(shù)字電壓表 學(xué)生電源 低壓交流電源 開關(guān) 可拆變壓器 導(dǎo)線若干 實(shí)驗(yàn)過程1 多用電表交流電壓擋量程選擇及讀數(shù) 要先估計(jì)被測(cè)電壓的大致范圍 再選擇恰當(dāng)?shù)牧砍?若不知道被測(cè)電壓的大致范圍 則應(yīng)選擇交流電的最大量程進(jìn)行測(cè)量 2 可拆變壓器的組裝 把兩個(gè)線圈穿在鐵芯上 閉合鐵芯 3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表 4 輸入 輸出端電壓的測(cè)量 用交流電壓表測(cè)量輸入 輸出電壓 5 改變輸入端電壓 重新測(cè)量輸入 輸出端電壓 改變輸入電壓 輸出電壓也隨之改變 但是兩者的比值不變 6 對(duì)調(diào)原 副線圈 重新測(cè)量輸入 輸出端電壓 對(duì)調(diào)原 副線圈后 輸出端電壓發(fā)生變化 兩者的比值為對(duì)調(diào)前的倒數(shù) 7 改變線圈匝數(shù) 重新測(cè)量輸入 輸出端電壓 改變線圈匝數(shù)后 輸出電壓隨之變化 輸入 輸出電壓的比值也隨之變化 注意事項(xiàng)1 在改變學(xué)生電源電壓 線圈匝數(shù)前均要先斷開開關(guān) 再進(jìn)行操作 2 為了人身安全學(xué)生電源的電壓不能超過12V 不能用手接觸裸露的導(dǎo)線和接線柱 3 為了多用電表的安全 使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí) 先用最大量程擋試測(cè) 大致確定被測(cè)電壓后再選用適當(dāng)?shù)牧砍踢M(jìn)行測(cè)量 例 2017 4月浙江選考 1 為完成 探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 的實(shí)驗(yàn) 必須要選用的是 多選 A 有閉合鐵芯的原副線圈 B 無鐵芯的原副線圈 C 交流電源 D 直流電源 E 多用電表 交流電壓擋 F 多用電表 交流電流擋 用匝數(shù)na 60匝和nb 120匝的變壓器 實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表 根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是 填na或nb 2 用如圖1所示的裝置做 探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律 實(shí)驗(yàn) 磁體從靠近線圈的上方靜止下落 當(dāng)磁體運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí) 流過線圈的感應(yīng)電流方向從 填 a到b 或 b到a 在磁體穿過整個(gè)線圈的過程中 傳感器顯示的電流i隨時(shí)間t的圖象應(yīng)該是 圖1 解析 1 為了完成變壓器的實(shí)驗(yàn)探究 需要使用交流電源 多用電表 交流電壓擋 為了讓變壓效果明顯需要含有閉合鐵芯的原 副線圈 因此正確答案為A C E 由于有漏磁 所以副線圈測(cè)量電壓應(yīng)該小于理論變壓值 即nb為輸入端 na為輸出端 2 根據(jù)楞次定律可知 進(jìn)入電流方向與離開時(shí)電流方向相反 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 由于離開時(shí)速度比進(jìn)入速度快 即切割磁感線的感應(yīng)電流要大 選項(xiàng)A正確 B D錯(cuò)誤 答案 1 ACEnb 2 b到aA 1 2016 10月浙江選考 如圖2所示 在用可拆變壓器 探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 的實(shí)驗(yàn)中 下列說法正確的是 填字母 圖2 A 用可拆變壓器 能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈B 測(cè)量原 副線圈的電壓 可用 測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)中的直流電壓表C 原線圈接0 8接線柱 副線圈接0 4接線柱 副線圈電壓大于原線圈電壓D 為便于探究 先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變 改變副線圈的匝數(shù) 研究其對(duì)副線圈電壓的影響答案AD 2 在 探究變壓器兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系 的實(shí)驗(yàn)中 操作步驟如下 將兩個(gè)線圈套到可拆變壓器的鐵芯上 閉合電源開關(guān) 用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線圈和副線圈兩端的電壓 將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上 另一個(gè)作為副線圈 接上小燈泡 將原線圈與副線圈對(duì)調(diào) 重復(fù)以上步驟 1 以上操作的合理順序是 只填步驟前數(shù)字序號(hào) 2 如圖3所示 在實(shí)驗(yàn)中 兩線圈的匝數(shù)n1 1600 n2 400 當(dāng)將n1做原線圈時(shí) U1 16V 副線圈兩端電壓U2 4V 原線圈與副線圈對(duì)調(diào)后 當(dāng)U1 8V時(shí) U2 32V 那么可初步確定 變壓器兩個(gè)線圈的電壓U1 U2與線圈匝數(shù)n1 n2的關(guān)系是 圖3 解析 1 在 探究變壓器兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系 的實(shí)驗(yàn)中 首先將兩個(gè)線圈套到可拆變壓器的鐵芯上 再將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上 另一個(gè)作為副線圈 接上小燈泡 閉合電源開關(guān) 用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線圈和副線圈兩端的電壓 最后將原線圈與副線圈對(duì)調(diào) 重復(fù)以上步驟 3 某同學(xué)選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來 探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系 實(shí)驗(yàn) 變壓器原線圈兩端所接的電源應(yīng)是電壓為12V的低壓 選填 交流電源 或 直流電源 先保持原線圈的匝數(shù)不變 增加副線圈的匝數(shù) 觀察到副線圈兩端的電壓 選填 增大 減小 或 不變 然后再保持副線圈的匝數(shù)