(浙江專版)2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 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(guān)系學(xué)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(guān)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(shè)計實驗步驟。(3)會設(shè)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(jié)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(dāng)?shù)牧砍蹋舨恢辣粶y電壓的大致范圍,則應(yīng)選擇交流電的最大量程進(jìn)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(shè)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(diào)原、副線圈,重新測量輸入、輸出端電壓:對調(diào)原、副線圈后,輸出端電壓發(fā)生變化,兩者的比值為對調(diào)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(jié)果分析及結(jié)論得出:在誤差允許的范圍內(nèi),變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)成正比,數(shù)學(xué)表達(dá)式為:=。 1

3、.做“探究變壓器兩個線圈的電壓關(guān)系”實驗時,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(guān)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(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”實驗,變壓器原線圈兩端所接的電源應(yīng)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(guān)系中采用的實驗方法是________(選填“控制變量法”“轉(zhuǎn)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(yīng)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(guān)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(guān)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(guān)、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(xué)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(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); (2)如圖所示,在實驗中,兩線圈的匝數(shù)n1=1 600,n2=400,當(dāng)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(diào)后,當(dāng)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(guān)系是________。 解析 (1)在“探究變壓器兩個線圈的電壓關(guān)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(xué)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(guān)、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(diào),重復(fù)以上步驟; (2)兩線圈的匝數(shù)n1=1 600,n2=400,當(dāng)將n1做原線圈時,U1=16 V,副線圈兩端電壓U2=4 V;當(dāng)原線圈與副線圈對調(diào)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

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