適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第12單元交變電流電磁振蕩電磁波傳感器實驗練16探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系新人教版

試驗練16探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系A(chǔ)組基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.某同學(xué)在試驗室進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的試驗。(1)下列試驗器材必須要用的有。(填選項前字母)

A.干電池組 B.學(xué)生電源C.多用電表 D.直流電壓表E.滑動變阻器 F.條形磁體G.可拆變壓器(鐵芯、兩個已知匝數(shù)的線圈)(2)下列說法正確的是。(填選項前字母)

A.為確保試驗平安,試驗中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.要探討副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響,應(yīng)當(dāng)保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,變更副線圈的匝數(shù)C.測量電壓時,先用最大量程試測,大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量D.變壓器起先正常工作后,鐵芯導(dǎo)電,把電能由原線圈輸送到副線圈(3)該同學(xué)通過試驗得到了如下表所示的試驗數(shù)據(jù),表中n1、n2分別為原、副線圈的匝數(shù),U1、U2分別為原、副線圈的電壓,通過試驗數(shù)據(jù)分析可以得到的試驗結(jié)論是:

。

試驗次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.922.同學(xué)們用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”?？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示。(1)下列說法正確的是。(填選項前字母)

A.變壓器原線圈接低壓交變電流,測量副線圈電壓時可以選用多用電表的“直流電壓擋”B.可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,變更副線圈的匝數(shù),探討副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響C.變壓器鐵芯A和B組成閉合鐵芯時,A、B中的硅鋼片應(yīng)當(dāng)相互平行放置(2)小明同學(xué)把溝通電源接在原線圈兩端,調(diào)整學(xué)生電源使輸出電壓為30V,用多用電表溝通電壓10V擋測量副線圈兩端電壓,測量結(jié)果如圖丙所示,則示數(shù)為V,原、副線圈匝數(shù)比可能的值是(填選項前的字母)。

A.3∶1 B.5∶1C.6∶1 D.9∶1B組綜合提升3.(2024浙江杭州紹興臺州聯(lián)考)(1)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的試驗中,下列器材在試驗中不必用到的有。(填選項前字母)

(2)本試驗要通過變更原、副線圈匝數(shù),探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系,試驗中須要運用的科學(xué)方法是。(填選項前字母)

A.限制變量法B.等效替代法C.類比法(3)某同學(xué)發(fā)覺原副線圈電壓之比略大于匝數(shù)之比,下列不行能的緣由是。(填選項前字母)

A.原副線圈的電壓變更不同步B.變壓器線圈中有電流通過時會發(fā)熱C.鐵芯在交變磁場的作用下會發(fā)熱D.變壓器鐵芯漏磁(4)某次試驗中,用匝數(shù)na=400和nb=800的線圈試驗,測量的數(shù)據(jù)如下表所示,下列說法正確的是。(填選項前字母)

Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98A.原線圈的匝數(shù)為na,用較粗導(dǎo)線繞制B.副線圈的匝數(shù)為na,用較細(xì)導(dǎo)線繞制C.原線圈的匝數(shù)為nb,用較細(xì)導(dǎo)線繞制D.副線圈的匝數(shù)為nb,用較粗導(dǎo)線繞制(5)下列有關(guān)說法正確的是。(填選項前字母)

A.試驗中鐵芯有發(fā)熱現(xiàn)象是由于線圈和鐵芯之間絕緣不好B.試驗所用電壓不超過12V,這樣可以隨意接觸袒露的導(dǎo)線、接線柱C.多用電表測量電壓時先用小量程擋測試,確定范圍后再選擇適當(dāng)量程進(jìn)行測量D.變壓器原線圈相對電源而言起負(fù)載的作用,副線圈相對負(fù)載而言起電源的作用4.某試驗小組用如圖甲所示的電路探究“變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”,電路圖中的變壓器為可拆變壓器(見圖乙、丙)。甲試驗供應(yīng)的器材有:A.干電池B.學(xué)生電源C.直流電壓表D.多用電表(1)電源應(yīng)選,測量電壓所用儀器應(yīng)選。(均填字母代號)

(2)若用匝數(shù)N1=100和N2=200的變壓器做試驗,在原線圈N1的兩端分別加上2V、4V、6V和8V的電壓,測量出副線圈兩端相應(yīng)的電壓,記錄在下面的表格中。表格中第2次試驗,副線圈上電壓的示數(shù)如圖丁所示,電壓量程為0~10V溝通電壓擋,讀數(shù)為V,并計算出此次試驗U1∶U2=。

試驗次數(shù)1234U1/V2468U2/V3.911.85.7U1∶1.951∶1.971∶1.96(3)關(guān)于本試驗,下列說法正確的是。(填選項前字母)

A.因為運用的電壓較低,通電時可干脆用手接觸袒露的導(dǎo)線進(jìn)行連接B.志向變壓器的輸入功率等于輸出功率,沒有能量損失C.變壓器副線圈上不接負(fù)載時,原線圈兩端電壓為零D.用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯,是為了削減渦流(4)導(dǎo)致試驗誤差的緣由可能是。

A.原線圈所加電壓小B.變壓器的鐵芯漏磁C.變壓器的鐵芯產(chǎn)生渦流

參考答案試驗練16探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系1.答案(1)BCG(2)BC(3)在誤差允許的范圍內(nèi),原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比,即U解析(1)試驗中,必須要有學(xué)生電源供應(yīng)交變電流,B須要;學(xué)生電源本身可以調(diào)整電壓,無需滑動變阻器,須要用多用電表測量電壓,C須要;本試驗不須要條形磁體,用可拆變壓器來進(jìn)行試驗,G須要;綜上所述,須要的試驗器材為B、C、G。(2)為確保試驗平安,應(yīng)當(dāng)降低輸出電壓,試驗中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù),故A錯誤;要探討副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響,應(yīng)當(dāng)保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,變更副線圈的匝數(shù),進(jìn)而測得副線圈電壓,找出相應(yīng)關(guān)系,故B正確;為了疼惜電表,測量副線圈電壓時,先用最大量程試測,大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量,故C正確;變壓器不計各種損耗,在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能,在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能,鐵芯起到傳遞磁場能的作用,不是鐵芯導(dǎo)電來傳輸電能,故D錯誤。(3)通過數(shù)據(jù)計算可得,在誤差允許的范圍內(nèi),原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數(shù)之比,即U12.答案(1)BC(2)4.4ABC解析(1)變壓器原線圈接低壓交變電流,測量副線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“溝通電壓擋”,故A錯誤;可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,變更副線圈的匝數(shù),探討副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響,故B正確;變壓器鐵芯是利用由相互絕緣的薄硅鋼片平行疊壓而成的,而不是接受一整塊硅鋼,這樣設(shè)計的緣由是減小渦流,提高變壓器的效率,故C正確。(2)由圖丙可知,電壓擋10V的量程精度為0.2V,則讀數(shù)估讀到0.1V,故示數(shù)為U2=4.4V。依據(jù)志向變壓器的電壓比等于匝數(shù)比,有n1n2=U1U2=3043.答案(1)AC(2)A(3)A(4)C(5)D解析(1)變壓器須要用交變電流,干電池不能夠使變壓器正常工作,因此干電池不必要用到,A正確;試驗須要用到變壓器,因此變壓器須要用到,B錯誤;該試驗不須要滑動變阻器,C正確;多用電表用來測量電壓,須要用到,D錯誤。(2)本試驗要通過變更原、副線圈匝數(shù),探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系,試驗中須要運用的科學(xué)方法是限制變量法。故選A。(3)原、副線圈電壓之比略大于匝數(shù)之比,表明副線圈兩端電壓偏小,說明穿過副線圈的磁通量小于穿過原線圈的磁通量,原副線圈的電壓變更不同步,并不能造成穿過副線圈的磁通量小于穿過原線圈的磁通量,該緣由不行能,A正確;變壓器線圈中有電流通過時會發(fā)熱,有一部分能量損耗,造成穿過副線圈的磁通量小于穿過原線圈的磁通量,該緣由可能,B錯誤;鐵芯在交變磁場的作用下會發(fā)熱,有一部分能量損耗,造成穿過副線圈的磁通量小于穿過原線圈的磁通量,該緣由可能,C錯誤;變壓器鐵芯漏磁,有一部分能量損耗,造成穿過副線圈的磁通量小于穿過原線圈的磁通量,該緣由可能,D錯誤。(4)由表格數(shù)據(jù)可知UbUa>nbn(5)試驗中鐵芯有發(fā)熱現(xiàn)象是由于鐵芯在交變磁場作用下發(fā)熱,A錯誤;為了試驗平安,在試驗中不行以隨意接觸袒露的導(dǎo)線、接線柱,B錯誤;多用電表測量電壓時先用大量程擋試測,確定范圍后再選擇適當(dāng)量程進(jìn)行測量,C錯誤;變壓器利用了電磁感應(yīng)原理工作的,變壓器原線圈相對電源而言起負(fù)載的作用,副線圈相對負(fù)載而言起電源的作用,D正確。4.答案(1)BD(2)8.41∶2.1(3)BD(4)BC解析(1)試驗須要溝通電源,干電池是直流電源,所以電源應(yīng)選學(xué)生電源。試驗中要測量的是溝通電壓,故不能選直流電壓表,只能選用多用電表。(2)電壓量程為0~10V溝通電壓擋,測溝通電壓應(yīng)讀多用電表最下邊一行,故讀數(shù)為8.4V。測出此次試驗中U1∶U2=1∶2.1。(3)即使運用的電壓較低,通電時也不行干脆用手接觸袒露的導(dǎo)線進(jìn)行連接,而且這樣操作時,將人體并聯(lián)到電路中,將導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不精確,A錯誤;志向變壓器忽視能量損失,原線圈輸入功率全部轉(zhuǎn)化為副線圈輸出功率,故B正