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1、实验实验 1313探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系1.(多选)如图所示为可拆变压器,在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,下列说法正确的是(填字母)。A.用可拆变压器,能方便地从不同接连柱上选取不同匝数的线圈B.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C.原线圈接 0、8 接线柱,副线圈接 0、4 接线柱,副线圈电压大于原线圈电压D.为便于探究,先保持原线圈匝数和电压不变,改变副线圈的匝数,研究其对副线圈电压的影响答案AD变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关,用可拆变压器能方便地从不同接线柱上选
2、取不同匝数的线圈,选项 A、D 正确。不能用直流电压表测量原、副线圈的电压,所以选项 B 错误。根据原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知,原线圈接 0、8 接线柱,副线圈接 0、4 接线柱,那么副线圈的电压小于原线圈的电压,所以 C错误。2.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验中,若某同学实验时,忘记把图甲中的变压器铁芯 A 组装到变压器铁芯 B 上,组装后的变压器如图乙所示。在铁芯上的原、副线圈匝数分别为 n1=800匝和n2=200匝,原线圈两端与u=122sin 314t(V)的交流电源相连,则副线圈两端电压的有效值可能是()A.0.6 VB.3 VC.32V1222D
3、.12 V答案A原线圈两端电压有效值为 U1=V=12 V,如果把图甲中的变压器铁芯 A 组装到2001变压器铁芯 B 上,则副线圈两端电压的有效值 U2=2U1=80012 V=3 V;由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯 A 组装到变压器铁芯 B 上,导致“漏磁”,则副线圈两端电压的有效值将小于 3 V,故选 A。3.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)(多选)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.220 V 交流电源D.条形磁铁E.可拆变压器和导线F.直流电压表G.多用电表(2)关于实验操作,下列说法正确
4、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 12 VB.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(3)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(选填“增大”、“减小”或“不变”)。答案(1)BEG(2)A(3)增大解析(1)“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”要用低压交流电源和交流电表,不需要干电池、220 V 交流电源、条形磁铁和直流电压表,故选 B、E、G。(2)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
5、 12 V,选项 A 正确;实验通电时,不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路,选项 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。(3)在实验中,其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,根据11=可知副线圈两端的电压将增大。224.交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表,使用时,只要将电流表串联进电路即可。扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻。还可以给它配接一只变压器,同样也能起到扩大电流表量程的作用。如图所示,变压器 a、b 两个接线端子之间线圈的匝数为 n1,c、d 两个接线端子之间线圈的匝数
6、为 n2,并且已知 n1n2,若将电流表的“03 A”量程扩大,应该将交流电流表的接线柱“0”“3 A”分别与变压器的接线端子相连(选填“a、b”或“c、d”);这时,电流表的最大测量值为A。答案a、b312解析根据题意可知,该处的变压器起到的作用是将大电流转化为小电流,然后再用电流表对小电流进行测量。所以电流表接电流小的线圈。根据变压器中电流与匝数的关系式1=2,21电流与匝数成反比,所以电流表接匝数比较多的线圈,所以要接在 a、b 端;电流表原来的量程为 03 A,则接变压器后的最大测量值:I2=1I1=31A。225.在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中,操作步骤如下:将两个线圈套
7、到可拆变压器的铁芯上;闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压;将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上,另一个作为副线圈,接上小灯泡;将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤。(1)以上操作的合理顺序是(只填步骤前数字序号);(2)如图所示,在实验中,两线圈的匝数 n1=1 600,n2=400,当将 n1做原线圈时,U1=16 V,副线圈两端电压 U2=4 V;原线圈与副线圈对调后,当 U1=8 V时,U2=32 V,那么可初步确定,变压器两个线圈的电压 U1、U2与线圈匝数 n1、n2的关系是。答案(1)(2)1=122解析(1)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实验中,首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上;再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上,另一个作为副线圈,接上小灯泡;闭合电源开关,用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压;最后将原线圈与副线圈对调,重复以上步骤;(2)两线圈的匝数 n1=1 600,n2=400,当将 n1做原线圈时,U1=16 V,副线圈两端电压 U2=4 V;当原线圈与副线圈对调后,U1=8 V时,U2=32 V,此时U2为原线圈的电压,而U1为副线圈的电压;由以上数据可得:1=1。22