第3章 第3节　第1课时　探究变压器电压与线圈匝数的关系（课件 学案）高中物理 鲁科版（2019）选择性必修 第二册

第3节　科学探究：变压器 第1课时　探究变压器电压与线圈匝数的关系 一、实验目的 研究变压器电压与线圈匝数间的定量关系。 二、实验器材 可拆变压器、低压交流电源、交流电压表、带夹的导线。 三、实验原理与设计 当交流电压接入原线圈时，它所产生变化的磁场就会在副线圈中产生感应电动势，用电压表可分别测出原、副线圈两端的电压U1、U2，保持原线圈匝数n1不变，改变副线圈的匝数n2，即可探究U1、U2与n1、n2的关系。 四、实验步骤 （1）按照如图所示的电路图连接实验器材，其中，原线圈的匝数选择n1＝400匝，读出电压表V1的示数U1。 （2）保持U1、n1均不变，将副线圈的匝数依次选为200匝、800匝、1 600匝，读出电压表V2的示数U2，并记录在如下表格中。 原线圈匝数n1（匝） 输入电压U1（V） 副线圈匝数n2（匝） 输出电压U2（V） 400 200 400 800 400 1 600 （3）改变原线圈两端的电压U1，重复上述实验。 五、实验结论 多次实验表明，在误差允许范围内，变压器原、副线圈电压之比近似等于其匝数之比，即＝。 六、注意事项 （1）在改变电源的电压、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，电源的电压不能超过12 V，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，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。 七、实验误差来源 （1）实验变压器不是理想变压器，存在能量损耗。 （2）电表的读数存在误差。 题型一 实验原理与操作 【典例1】　在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验中，实验室备有下列可供选择的器材： A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B.条形磁体 C.直流电源 D.多用电表 E.开关、导线若干 （1）上述器材在本实验中必须要选用的是 　　　　（选填器材前的序号），本实验还一定要用到的器材有　　　　　　　　。 （2）用匝数na＝60匝和nb＝120匝的变压器，实验测量数据如下表。 Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是 　　　　（选填“na”或“nb”）。 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　某实验小组用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是　　　　； （2）在实验中，该同学保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。 题型二 数据处理与分析 【典例2】　在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中： （1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是　　　　。 A.为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12 V B.连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源 C.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱 D.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 （2）多用电表刻度盘上交流电压的刻度是　　　　（选填“均匀”或“不均匀”）的。 （3）某实验小组通过实验，记录的数据如表所示。 原线圈匝数n1（匝） 100 200 400 400 副线圈匝数n2（匝） 400 400 200 800 原线圈两端 的电压U1（V） 1.96 4.90 8.00 4.86 副线圈两端 的电压U2（V） 7.80 9.76 3.90 9.64 通过分析实验数据可得出的实验结论是　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）一次实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为400匝和200匝，测得的电压分别为8.00 V和3.90 V，据此可知电压比与匝数比并不相 ... ...