
2.操作要領(lǐng)二、實驗核心關(guān)鍵點1.數(shù)據(jù)處理(1)控制變量法:①保持n1、U1不變,改變n2的值,記錄n2、U2的大?。虎诒3諹1、n2不變,改變n1的值,記錄n1、U2的大小。(2)列表分析:把實驗數(shù)據(jù)填入表中,研究測量的數(shù)據(jù),可發(fā)現(xiàn)在實驗誤差允許的范圍內(nèi),理想變壓器原、副線圈兩端電壓U1、U2之比等于兩個線圈的匝數(shù)n1、n2之比。
2.注意事項(1)要事先推測副線圈兩端電壓的可能值。(2)為了人身安全,只能使用低壓交流電壓,所用電壓不要超過12 V,即使這樣,通電時不要用手接觸裸露的導線、接線柱。(3)為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測,大致確定電壓后再選擇適當?shù)膿跷贿M行測量。(4)連接電路后要由同組的幾位同學分別獨立檢查,然后請老師確認,只有這時才能接通電源。
3.誤差分析(1)由于漏磁,通過原、副線圈的每一匝的磁通量不嚴格相等造成誤差。(2)原、副線圈有電阻,原、副線圈中的焦耳熱損耗(銅損)造成誤差。(3)鐵芯中有磁損耗,產(chǎn)生渦流造成誤差。
考查點(一) 實驗原理與操作1.物理研究課上,同學們用可拆變壓器“探究變壓器原副線圈電壓與匝數(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________;A.為確保實驗安全,實驗中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.變壓器的原線圈接低壓交流電,測量副線圈電壓時應(yīng)當用多用電表的“直流電壓擋”C.可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,改變副線圈的匝數(shù),研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響D.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?shù)膿跷贿M行測量E.變壓器開始正常工作后,鐵芯導電,把電能由原線圈輸送到副線圈F.變壓器開始正常工作后,若不計各種損耗,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
(2)如圖丙所示,某同學自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線圈接學生電源的交流輸出端,副線圈接小燈泡。下列說法正確的是________。A.與變壓器未通電時相比較,此時若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費力B.若僅增加原線圈繞制的圈數(shù),小燈泡的亮度將保持不變C.若僅增加副線圈繞制的圈數(shù),學生電源的過載指示燈可能會亮起
解析:(1)為確保實驗安全,實驗中要求副線圈匝數(shù)小于原線圈匝數(shù),使得次級電壓較小,故A錯誤;變壓器的原線圈接低壓交流電,測量副線圈電壓時應(yīng)當用多用電表的“交流電壓擋”測量,故B錯誤;實驗時可采用控制變量法,先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變,改變副線圈的匝數(shù),研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響,故C正確;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?shù)膿跷贿M行測量,防止燒壞電壓表,故D正確;變壓器開始正常工作后,若不計各種損耗,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,故E錯誤,F(xiàn)正確。
(2)變壓器線圈通電會產(chǎn)生磁場,而變壓器上端的橫條相當于磁鐵,下端對橫條有吸引力作用,因此與變壓器未通電時相比較,此時若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費力,故A正確;僅增加原線圈匝數(shù),副線圈兩端電壓將減小,小燈泡亮度將變暗,故B錯誤;若僅增加副線圈繞制的圈數(shù),副線圈兩端電壓增大,小燈泡消耗的功率變大,學生電源輸出的功率變大,有可能會使學生電源的過載指示燈亮起,故C正確。答案:(1)CDF (2)AC
2.有一個教學用的可拆變壓器,其鐵心粗細一致,如圖所示,它有兩個外觀基本相同的線圈A、B(內(nèi)部導線電阻率、橫截面積相同),線圈外部還可以再繞線圈。(1)某同學用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)圖中的a、b位置,則A線圈的電阻為_____Ω,由此可推斷_____(選填“A”或“B”)線圈的匝數(shù)較多。
(2)如果把該變壓器看作理想變壓器,現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù),提供的器材有:一根足夠長絕緣導線、一只多用電表和低壓交流電源,請完成以下實驗步驟:①用絕緣導線在線圈B上繞制n匝線圈;②將A線圈與低壓交流電源相連接;③用多用電表的“交流電壓”擋分別測量A線圈的輸入電壓UA和________(選填“繞制”或“B”)線圈的輸出電壓U;④則A線圈的匝數(shù)為________(用已知和測得量的符號表示)。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,導線越長,電阻越大,因為A的電阻比B大,所以A線圈匝數(shù)多。
答案:(1)BC (2)A
考查點(二) 數(shù)據(jù)處理與誤差分析4.一個教學用的簡易變壓器,兩線圈的匝數(shù)未知,某同學想用所學變壓器的知識測定兩線圈的匝數(shù)。(1)為完成該實驗,除了選用電壓表、導線外,還需要選用低壓________(填“直流”或“交流”)電源。(2)該同學在變壓器鐵芯上繞10匝絕緣金屬導線C,然后將簡易變壓器的A、B兩線圈依次接電源,用電壓表分別測出線圈A,線圈B及線圈C兩端的電壓,記錄在下面的表格中,則線圈A的匝數(shù)為________匝,線圈B的匝數(shù)為________匝。
(3)為減小線圈匝數(shù)的測量誤差,你認為繞制線圈C的匝數(shù)應(yīng)該________(填“多一些”“少一些”)更好。
答案:(1)交流 (2)400 190 (3)多一些
5.(2022·廣州模擬)(1)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中,下列器材在實驗中不必用到的有________。(2)若在實驗中用匝數(shù)N1=400匝和N2=800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________。
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這是一份新教材適用2024版高考物理一輪總復(fù)習第12章交變電流傳感器實驗16探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系課件,共31頁。PPT課件主要包含了實驗知識·自主回顧,核心考點·重點突破,年高考·1年模擬,數(shù)據(jù)記錄與處理等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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