人教版高中物理选择性必修第二册第3章3第2课时探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系课件（44页PPT）+练习含答案（教师用）

第三章　3　第2课时 基础达标练 1．(2024·河南高二期末)某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器(如图)，但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原﹑副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下： (1)确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表欧姆挡测量发现都导通。 (2)测量变压器的初级(原)两次级(副)线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n＝80匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈(1、2端)上输入有效值为220 V的交流电，若理想交流电压表的示数为4.0 V，则初级线圈的匝数n1＝_____；把理想交流电压表分别接在3、4和5、6端，示数分别为12.0 V、5 V，则次级线圈的匝数n2＝_____，n3＝_____。 (3)该同学通过裸露部分观察发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推测其中较粗的铜线属于_____(填“初级线圈”或“次级线圈”)。 (4)考虑到变压器工作时有漏磁损失，实验中测得的原线圈匝数_____(填“大于”“等于”或“小于”)原线圈的实际匝数。 答案：(2)4 400　240　100　(3)次级线圈　(4)大于 解析：(2)根据理想变压器变压规律得＝，＝，＝，解得n1＝4 400，n2＝240，n3＝100。 (3)由实验数据可知变压器为降压变压器，次级线圈电流大一些，所以需要较粗铜线绕制。 (4)变压器的铁芯漏磁，会造成副线圈电压实际值比理论值小，故实验中测得的原线圈匝数大于原线圈的实际匝数。 2．(2024·辽宁高二开学考试)在“探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系”实验中。 (1)以下给出的器材中，本实验需要用到的有_____(填选项字母) A　　 　B C　 D　 E (2)在实际实验中，将电源接在匝数为1 000匝的原线圈两端，副线圈的匝数为500匝，用多用电表测得通过副线圈的电流为0.40 A，则通过原线圈的电流可能为_____。 A．0.05 A B．0.10 A C．0.15 A D．0.25 A (3)如图所示为利用变压器原理进行远程输电的电路，交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数之比为k1，降压变压器原、副线圈匝数之比为k2，输电导线电阻为r，用户的工作电压也为U。输电线上损失的功率为_____。 答案：(1)BDE　(2)D　(3) 解析：(1)给出的器材中，本实验需使用学生电源输出交流电压，需使用多用电表的交流挡测电压，需使用可拆变压器探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系，故BDE正确。 (2)若为理想变压器，由I1n1＝I2n2，可得I1＝0.20 A，考虑到实际实验中，有漏磁等现象，通过原线圈的电流应大于0.20 A，则通过原线圈的电流可能为0.25 A。故选D。 (3)升压变压器副线圈的电压U2＝，降压变压器原线圈电压U3＝k2U，损失的功率ΔP＝2·r＝。 3．(2024·浙江金华高二期末)(1)某兴趣小组要用图甲所示电路测定一个电容器的电容，已知定值电阻R0＝100 Ω，现利用计算机软件测出电容器放电时的i－t图线如图乙所示，测出i－t曲线和两坐标轴所围的面积为43.2 mA·s，则电容器的电容C＝_____F。(结果保留两位有效数字) (2)某兴趣小组用如图甲所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。要安全、顺利地完成本实验，除有闭合铁芯的原、副线圈外，还必须要选用的器材是_____。 A 　　 　B C 　　　　　 　 D 答案：(1)4.8×10－3　(2)BD 解析：(1)i－t图像与坐标轴围成的面积为43.2 mA·s，则电容器充满电时的所带的电荷量为Q＝43.2 mA·s＝0.043 2 C，由i－t图像可知，电容器放电时的最大电流为Im＝90 mA＝0.09 A，则电容器充满电荷时的电压为U＝ImR0＝9 V，所以电容器的电容为C＝＝＝4.8×10－3 F。 (2)要探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系， ... ...