（浙江專版）2019版高考物理大一輪復習 第十章 交變電流 實驗15 探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系學案

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1、 實驗15　探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系(加試) [考綱解讀]　(1)實驗時會選擇合適的電源電壓，知道測量線圈兩端電壓的儀器。(2)能運用控制變量的方法，有序地設計實驗步驟。(3)會設計實驗數(shù)據(jù)記錄表，并記錄實驗數(shù)據(jù)。(4)知道安全使用多用電表測量交流電壓的要求。(5)知道確保安全的實驗操作要求。(6)能根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，總結實驗規(guī)律。 1.多用電表交流電壓擋量程選擇及讀數(shù)：要先估計被測電壓的大致范圍，再選擇恰當?shù)牧砍?，若不知道被測電壓的大致范圍，則應選擇交流電的最大量程進行測量。 2.可拆變壓器的組裝：把兩個線圈穿在鐵芯上，閉合鐵芯。 3.設計實驗數(shù)據(jù)記錄表： n1

2、 n2 n3 n4 1 2 3 4.輸入、輸出端電壓的測量：用交流電壓表測量輸入、輸出電壓。 5.改變輸入端電壓，重新測量輸入、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.對調原、副線圈，重新測量輸入、輸出端電壓：對調原、副線圈后，輸出端電壓發(fā)生變化，兩者的比值為對調前的倒數(shù)。 7.改變線圈匝數(shù)，重新測量輸入、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。 8.實驗結果分析及結論得出：在誤差允許的范圍內，變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比，數(shù)學表達式為：＝。 1

3、.做“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”實驗時，原線圈接在學生電源上，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.原線圈接交流電壓，電表用直流電壓擋 C.原線圈接直流電壓，電表用交流電壓擋 D.原線圈接交流電壓，電表用交流電壓擋 答案　D 2.如圖所示是“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”的實驗示意圖，a線圈接交流電源，b線圈接交流電壓表，在實驗過程中(　　) A.只增加b線圈的匝數(shù)，電壓表的示數(shù)一定增大 B.只增加a線圈的匝數(shù)，電壓表的示數(shù)一定增大 C.同時增加a、b兩線圈的匝數(shù)，電壓表的示數(shù)一定增大 D.只改變a線圈兩端

4、的電壓，電壓表的示數(shù)不變 答案　A 3.某同學選用匝數(shù)可調的可拆變壓器來“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗，變壓器原線圈兩端所接的電源應是電壓為12 V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)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓________(選填“增大”“減小”或“不變”)。上述探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系中采用的實驗方法是________(選填“控制變量法”“轉換法”或“類比法”)。 解析　變壓器的工作原

5、理是互感現(xiàn)象，故原線圈兩端所接的電源應是電壓為12 V的低壓交流電源；根據(jù)變壓比公式＝，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增大；根據(jù)變壓比公式＝，保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，觀察到副線圈兩端的電壓減??；上述探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系中采用的實驗方法是控制變量法。 答案　交流電源　增大　減小　控制變量法 4.在“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”的實驗中，操作步驟如下： ①將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上； ②閉合電源開關、用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓； ③將匝數(shù)較多的一組線圈接到學生電源的交流電源輸出端上，另一個作為

6、副線圈，接上小燈泡； ④將原線圈與副線圈對調，重復以上步驟。 (1)以上操作的合理順序是________(只填步驟前數(shù)字序號)； (2)如圖所示，在實驗中，兩線圈的匝數(shù)n1＝1 600，n2＝400，當將n1做原線圈時，U1＝16 V，副線圈兩端電壓U2＝4 V；原線圈與副線圈對調后，當U1′＝8 V時，U2′＝32 V，那么可初步確定，變壓器兩個線圈的電壓U1、U2與線圈匝數(shù)n1、n2的關系是________。 解析　(1)在“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”的實驗中，首先將兩個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生電源的交流電源輸出端上，另一個作為副線圈，接上小燈泡；閉合電源開關、用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓；最后將原線圈與副線圈對調，重復以上步驟； (2)兩線圈的匝數(shù)n1＝1 600，n2＝400，當將n1做原線圈時，U1＝16 V，副線圈兩端電壓U2＝4 V；當原線圈與副線圈對調后，U1′＝8 V時，U2′＝32 V，此時U2′為原線圈的電壓，而U1′為副線圈的電壓；由上數(shù)據(jù)可得：＝。 答案　(1)①③②④　(2)＝ 3