3.3.2變壓器之實驗探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系課件高二下學(xué)期物理人教版選擇性

第三章交變電流3.2實驗：探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)CONTENT010203掌握實驗數(shù)據(jù)分析處理的方法掌握探究變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系實驗的操作規(guī)范掌握探究實驗的思路新課引入生產(chǎn)生活中有各種變壓器，有的把低壓升為高壓，有的把高壓降為低壓，變壓器改變電壓時，原副線圈電壓與匝數(shù)有什么關(guān)系呢？能否通過實驗探究呢？探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系教學(xué)用可拆變壓器、低壓交流電源、導(dǎo)線、多用電表（或交流電壓表）實驗?zāi)康模簩嶒炂鞑模?.利用教學(xué)用的可拆變壓器進(jìn)行探究。2.保持原線圈輸入電壓一定，改變原副線圈的匝數(shù)，測量副線圈上的電壓。實驗思路：實驗過程：注意事項：1.先寫出操作步驟，畫出電路圖。電路圖上要標(biāo)出兩個線圈的匝數(shù)、原線圈欲加電壓的數(shù)值，事先推測出副線圈兩端電壓的可能數(shù)值。2.連接電路后要由同組的同學(xué)分別獨(dú)立檢查，確認(rèn)無誤后再接通電源。3.為了保證人身安全，只能使用低壓交流電源，電壓不超過12V。4.通電時手不要接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱。5.為保證電表的安全，測電壓時，先用最大量程試測。數(shù)據(jù)記錄：原線圈接0和2，副線圈接0和1U1U2原線圈接0和8，副線圈接0和1U1U2原線圈接0和14，副線圈接0和4U1U2誤差允許范圍內(nèi)～～實驗結(jié)論：典例精析例1：在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中，用匝數(shù)na=60匝和nb=120匝的變壓器，對應(yīng)的電壓測量數(shù)據(jù)如表所示。根據(jù)測量數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）A．na一定是原線圈B．nb一定是原線圈C．na可能是原線圈D．nb可能是副線圈【解析】根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Ub>Ua，又Ub:Ua=nb:na，由于有漏磁，所以副線圈測量電壓應(yīng)該小于理論變壓值，即nb為輸入端，為原線圈，na為輸出端，為副線圈，故選B．na=60匝，nb=120匝Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98例2：某同學(xué)用可拆變壓器探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系，該實驗中下列說法正確的是（）A．原線圈可直接接入220V交流電路B．為確保安全，原線圈匝數(shù)應(yīng)多于副線圖匝數(shù)C．用交流電壓表測副線圈兩端電壓時，副線圈應(yīng)空載D．用交流電壓表測副線圈兩端電壓時，副線圈接小燈泡【解析】A．該實驗中的電源最好不要超過12V，否則會很危險，A錯誤；B．實驗所探究的是電壓與匝數(shù)的關(guān)系，只有原線圈大于副線圈匝數(shù)是不行的，而且所用電壓低，匝數(shù)可任意調(diào)整，所以B錯誤；C．空載時，副線圈兩端電壓就是要測量的電壓，C正確；D．副線圈接燈泡，副線圈是輸出電路電源，燈泡兩端電壓是路端電壓，不是輸出電壓，D錯誤。課堂小結(jié)一、實驗思路和設(shè)計二、實驗步驟及物理量的測量三、數(shù)據(jù)分析及注意事項誤差允許范圍內(nèi)跟蹤練習(xí)1.如圖所示是“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗裝置，下列說法正確的是（）A．與燈泡連接的線圈叫原線圈B．測量變壓器輸出電壓要用直流電壓表C．若只增加副線圈的匝數(shù)，變壓器的輸出電壓變大D．若只增加副線圈的匝數(shù)，變壓器的輸出電壓變小C

2.在探究變壓器的線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系時，某同學(xué)分別在可拆變壓器的鐵芯上繞制了兩個線圈，如圖所示，線圈a連接到學(xué)生電源的交流輸出端，線圈b與小燈泡相連接。兩線圈的電阻均可忽略不計。閉合電源開關(guān)，他發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光很微弱。為了適當(dāng)提高小燈泡的亮度，下列方法可行的是（）A．適當(dāng)減少線圈a的匝數(shù) B．適當(dāng)減少線圈b的匝數(shù)C．將交流輸出電壓適當(dāng)減小 D．將線圈a改接在直流輸出端A解析：A．為了適當(dāng)提高小燈泡的亮度，即增大變壓器副線圈的電壓，因為變壓器的規(guī)律是減少線圈a的匝數(shù)，即減小n1，可增大U2，故A正確；B．適當(dāng)減少線圈b的匝數(shù)n2，U2減小，則不可以，故B錯誤；C．將交流輸出電壓U1適當(dāng)減小，U2減小，也不行，故C錯誤；D．將線圈a改接在直流輸出端更不行，因為直流電不能在副線圈產(chǎn)生電流，故D錯誤。3.如圖所示，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”實驗中，下列說法正確的是（）A．測量原、副線圈的電壓，可用“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中的電壓表B．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．保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，可以研究副線圈匝數(shù)對輸出電壓的影響B(tài)D【解析】“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中的電壓表是直流電壓表，變壓器只能改變交變電流的電壓，不能改變直流電壓，故A錯誤．變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原副線圈匝數(shù)之比都有關(guān)，因此需要用可拆卸的變壓器研究，探究副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，采用控制變量法，即為便于探究，先保持原線圈匝