第2课时 实验：探究变压器电压与线圈匝数的关系 (实验课—基于经典科学探究) 一、实验装置 所需器材：可拆变压器(如图)、低压交流电源、交流电压表、带夹的导线。 二、实验原理 当交流电压接入原线圈时，它所产生的变化的磁场就会在副线圈中产生感应电动势。 1．保持原线圈两端电压和匝数不变，改变副线圈的匝数，用交流电压表测出副线圈两端的电压。 2．保持原线圈两端电压和副线圈匝数不变，改变原线圈的匝数，用交流电压表测出副线圈两端的电压。 一、实验步骤 1．如图所示，连接好电路，并记录两个线圈的匝数。 2．保持原线圈输入的电压和原线圈匝数不变，用交流电压表测量原线圈电压，并记录在表格中。 3．改变副线圈匝数，用交流电压表分别测量副线圈上的电压，把匝数、电压的对应数据记录在表格中。 4．保持副线圈匝数不变，改变原线圈匝数，用交流电压表分别测量副线圈上的电压，把匝数、电压的对应数据记录在表格中。 二、数据处理 请将实验数据填入设计的表格中，并根据数据分析比值和之间的关系。 三、实验结论 实验分析表明，在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数比，即＝。 四、误差分析 由于存在能量损耗，所以副线圈测量电压值应小于理论电压值。 五、注意事项 1．在改变学生电源的电压、线圈匝数前均要先断开开关，再进行操作。 2．为了保证人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。 3．为了保证交流电压表的安全，使用交流电压表测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 [关键点反思] 1．原线圈所接的交流电源的电压能超过12 V吗？ 2．手能触及裸露的导线吗？ 3．用电压表测量副线圈两端的电压时，电压表的挡位应如何选择？ 考法(一) 实验基本操作 [例1] 某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。 (1)实验需要以下哪种电源_____； A．低压直流电源 B.高压直流电源 C．低压交流电源 D．高压交流电源 (2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的_____值 (填“有效”或“最大”)。其中一次多用电表读数如图甲所示，此时电压表读数为_____ V； (3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成_____(填“正比”或“反比”)； (4)由于实验中变压器的铜损和铁损导致变压器并非理想变压器。实验中，图乙中变压器的原线圈接“0,8”接线柱，副线圈接“0,4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0 V，则原线圈所接电源电压可能为_____。 A．16.0 V B.10.0 V C．5.0 V D．2.5 V 听课记录： 考法(二) 数据处理和误差分析 [例2] 在“探究变压器 原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图甲所示的可拆变压器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 (1)这个探究过程采用的科学探究方法是_____。 (2)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中n1、n2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为原、副线圈两端的电压，通过实验数据分析，你的结论是_____。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1 600 400 8.9 2.1 2 800 400 8.9 4.3 3 800 400 6.6 3.2 4 800 400 4.5 2.1 5 800 100 8.6 1.0 6 200 400 8.9 17.0 (3)①发现上述表中实验数据没有严格遵从变压器原、副线圈电压与匝数的关系，分析下列可能的原因，正确的是_____。(多选) A．原、副线圈的电压不同步 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下产生涡流会发热 D．原线圈中电流产生的磁场能在向副 ... ...
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