（北京專用）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第十三章 第4講 實(shí)驗(yàn)：探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系精練（含解析）

第4講　實(shí)驗(yàn): 探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系 A組　基礎(chǔ)鞏固 1.(多選)理想變壓器的原、副線圈中一定相同的物理量有(　　) A.交流電的頻率 B.磁通量的變化率 C.功率 D.交流電的峰值 答案　ABC　理想變壓器沒有漏磁,沒有能量損失,所以原、副線圈中磁通量變化率相同,原、副線圈中功率相同,B、C正確;變壓器能改變交流電的峰值但不改變交流電頻率,A正確,D錯誤。 2.關(guān)于理想變壓器的工作原理,以下說法正確的是(　　) A.通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁通量不變 B.穿過原、副線圈的磁通量在任何時候都不相等 C.穿過副線圈磁通量的變化使副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 D.原線圈中的電流通過鐵芯流到了副線圈 答案　C　通有正弦交變電流的原線圈產(chǎn)生的磁場是變化的,由于面積S不變,故磁通量Φ變化,A錯誤;因理想變壓器無漏磁,原、副線圈的磁通量總相等,故B錯誤;由互感現(xiàn)象知C正確;原線圈中的電能轉(zhuǎn)化為磁場能又轉(zhuǎn)化為副線圈的電能,原、副線圈通過磁聯(lián)系在一起,故D錯誤。 3.一輸入電壓為220 V,輸出電壓為36 V的變壓器副線圈燒壞了,為獲知此變壓器原副線圈匝數(shù),某同學(xué)拆下燒壞的副線圈,用絕緣導(dǎo)線在鐵心上新繞了5匝線圈,如圖所示,然后將原線圈接到220 V交流電源上,測得新繞線圈的端電壓為1 V,按理想變壓器分析,該變壓器燒壞前的原、副線圈匝數(shù)分別為(　　) A.1 100,360 B.1 100,180 C.2 200,180 D.2 200,360 答案　B　對新繞線圈的理想變壓器,根據(jù)變壓比公式得n1=n2U1U2=5×2201=1 100,變壓器燒壞前,同理n2=n1U2U1=1100×36220=180,故B正確。 4.做“探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時,原線圈接在學(xué)生電源上,用多用電表測量副線圈的電壓,下列操作正確的是(　　) A.原線圈接直流電壓,電表用直流電壓擋 B.原線圈接直流電壓,電表用交流電壓擋 C.原線圈接交流電壓,電表用直流電壓擋 D.原線圈接交流電壓,電表用交流電壓擋 答案　D　副線圈上的感應(yīng)電動勢是通過兩個線圈間的互感現(xiàn)象產(chǎn)生的,所以原線圈上的電流應(yīng)該是變化的,應(yīng)為交流電流,電壓為交流電壓,故D正確。 B組　綜合提能 1.在“探究變壓器電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,電源輸出端與變壓器線圈連接方式正確的是　　　　(選填“甲”或“乙”)。變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為120匝和60匝,測得的電壓分別為8.2 V和3.6 V,據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比不相等,主要原因是　  　。  答案　乙　漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱 解析　變壓器是靠電磁感應(yīng)原理工作的,必須接交流電,故圖乙正確;理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比,實(shí)際變壓器不成正比是由漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等電能損失造成的。 2.有一個教學(xué)用的可拆變壓器,如圖甲所示,它有兩個外觀基本相同的線圈A、B(內(nèi)部導(dǎo)線電阻率、橫截面積相同),線圈外部還可以繞線。 　　(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆擋先后測量了A、B線圈的電阻值,指針分別對應(yīng)圖乙中的a、b位置,則A線圈的電阻為　　　　Ω,由此可推斷　　　　線圈的匝數(shù)較多(選填“A”或“B”)。  　　(2)如果把它看做理想變壓器,現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù),提供的器材有:一根足夠長的絕緣導(dǎo)線、一只多用電表和低壓交流電源,請完成實(shí)驗(yàn)步驟的填空: ①用絕緣導(dǎo)線在線圈的外部或變壓器的鐵芯上繞制n匝線圈; ②將　　　　(選填“A”或“B”)線圈與低壓交流電源相連接;  ③用多用電表的　　　　擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和繞制線圈的輸出電壓U。  ④則A線圈的匝數(shù)為　　　　。  答案　(1)24　A　(2)②A?、劢涣麟妷骸、躰UAU 解析　(1)多用電表歐姆擋讀數(shù)=指針指示值×倍率。A的讀數(shù)為24,倍率為×1,所以電阻為24 Ω,根據(jù)電阻定律,導(dǎo)線越長,電阻越大,因?yàn)锳的電阻比B大,所以A線圈匝數(shù)多。 (2)因?yàn)橐獪y量A線圈匝數(shù),所以要把A線圈與低壓交流電源相連接。變壓器輸入、輸出電壓都是交流電,所以要用交流電壓擋測輸入和輸出電壓。根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比,有UAU=nAn,所以nA=nUAU。 4