高考物理一轮复习 第11章 交变电流 传感器 实验15 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系教案（含解析）-人教版高三全册物理教案VIP免费

实验十五探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系一、实验目的探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。二、实验原理1．如图所示变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也不断变化，变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，副线圈就存在输出电压。2．本实验通过与副线圈相连接的多用电表，观察原线圈电压变化时，副线圈的输出电压的变化；通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。三、实验器材可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)、多用电表、低压交流电源、导线若干。四、实验步骤1．要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电的最大量程进行测量。2．把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯。3．用交流电压表测量输入、输出电压。4．改变输入端电压，重新测量输入、输出端电压。5．改变线圈匝数，重新测量输入、输出端电压。五、数据处理1．分析实验数据记录表：1234U1U2n1n2U1/U2n1/n22.实验结果分析及得出结论：在误差允许的范围内，变压器线圈两端的电压与匝数成正比，数学表达式为：＝。六、误差分析1．由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差。2．原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)，造成误差。3．铁芯中有磁损耗，产生涡流造成误差。七、注意事项1．要事先推测副线圈两端电压的可能值。2．为了人身安全，只能使用低压交流电压，所用电压不要超过12V，即使这样，通电时不要用手接触裸露的导线、接线柱。3．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡测试，大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。仪器选取与操作1．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。(1)下列器材中，实验需要的器材是。A．干电池B．低压交流电源C．220V交流电源D．条形磁铁E．可拆变压器和导线F．直流电压G．多用电表(2)关于实验操作，下列说法正确的是。A．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12VB．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量(1)BEG(2)A[(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要的器材是学生电源，提供低压交流电，同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线故选B、E、G；(2)变压器是改变电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不超过12V，故A正确；实验通电时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，故B错误；使用多用电表测电压时，先用最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故C错误。故选A。]2．(2017·4月浙江选考)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是。A．有闭合铁芯的原副线圈B．无铁芯的原副线圈C．交流电源D．直流电源E．多用电表(交流电压挡)F．多用电表(交流电流挡)用匝数na＝60匝和nb＝120匝的变压器，实验测量数据如下表：Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98根据测量数据可判断连接电源的线圈是(选填“na”或“nb”)。ACEnb[变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，不需要直流电源；因为需要测量电压，所以需要多用电表(交流电压挡)。故需要的仪器有闭合铁芯的原副线圈、交流电源、多用电表(交流电压挡)；根据题意，电压比与匝数比不相等，可知该变压器为非理想变压器，因此变压器有漏磁，铁芯发热、导线发热等影响，判断出Ub为原线圈上的电压大小，则由此可知nb接的是电源。]实验原理与注意事项1．理想变压器是指在变压器变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器。现有一个理想变压器有一个原线圈(匝数为n1)和一个副线圈(匝数为n2)。甲、乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。(1)甲同学的猜想是U1∶U2＝n1∶n2；...