2020版高考物理復(fù)習(xí)課件：實(shí)驗(yàn)探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系(共19張)

1、實(shí)驗(yàn)15探究變壓器原、副線圈電壓 與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)15探究變壓器原、副線圈電壓 與匝數(shù)的-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄孔儔浩髟?、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系二、實(shí)驗(yàn)原理1.變壓器是由原線圈、副線圈和鐵芯組成的。電流通過原線圈時(shí)在鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng),由于電流的大小、方向在不斷變化,鐵芯中的磁場(chǎng)也不斷變化,變化的磁場(chǎng)在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),副線圈就存在輸出電壓。2.本實(shí)驗(yàn)通過與副線圈相連接的多用電表,觀察原線圈電壓變化時(shí),副線圈的輸出電壓的變化;通過改變?cè)?、副線圈匝數(shù),探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系。3.用控制變量法研究。-2-一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3-三、實(shí)驗(yàn)器材可拆變壓器(鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈),多用電表,

2、低壓交流電源等四、注意事項(xiàng)(1)為了人身安全,只能使用低壓交流電源,所用電壓不要超過12 V;(2)為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí),先用最大量程試測(cè)。-3-三、實(shí)驗(yàn)器材-4-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二儀器選擇與操作典例1(1)(多選)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室中備有下列可供選擇的器材:A.可拆變壓器(鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈)B.條形磁鐵C.直流電源D.多用電表E.開關(guān)、導(dǎo)線若干上述器材在本實(shí)驗(yàn)中不必用到的是(填器材前的序號(hào)),本實(shí)驗(yàn)中還需要用到的器材有。-4-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二儀器選擇與操作-5-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),原線圈接在電源上,用多用電表測(cè)量副

3、線圈的電壓,下列操作正確的是()A.原線圈接直流電壓,電表用直流電壓擋B.原線圈接直流電壓,電表用交流電壓擋C.原線圈接12 V以下交流電壓,電表用交流電壓擋D.原線圈接220 V交流電壓,電表用交流電壓擋-5-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),原線圈接在電源上,用多用-6-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案 (1)BC(2)低壓交流電源(3)C解析 (1)變壓器的原理是互感現(xiàn)象的應(yīng)用,是原線圈磁場(chǎng)的變化引起副線圈感應(yīng)電流的變化,所以不需要外界的磁場(chǎng),故條形磁鐵B不必用到;如果原線圈中通的是直流電源,則副線圈中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故直流電源C不必用到,需要用到低壓交流電源;(2)變壓器的工作原理是互感現(xiàn)象,故原

4、線圈接交流電壓,輸出電壓也是交流電壓,故電表用交流電壓擋,綜合(1)可知,故應(yīng)選C。-6-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案 (1)BC(2)低壓交流電源-7-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新典例2實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)可拆變壓器,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,估測(cè)出變壓器原、副線圈的匝數(shù),所給實(shí)驗(yàn)器材有:一個(gè)可拆變壓器、交流電壓表、直流電源、滑動(dòng)變阻器,小磁針、200 V交流電源、開關(guān)各一個(gè)、銅漆包線(規(guī)格與變壓器原線圈所用漆包線相同)及導(dǎo)線若干。-7-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新-8-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案 見解析解析 依圖(a)連接電路,然后將小磁針的N極靠近原線圈的一端,根據(jù)偏轉(zhuǎn)情況判定線圈的繞向。按照與原線圈相同的繞向

5、,用銅漆包線在原線圈上加繞n(例如100)匝,將加繞后的線圈接入220 V交流電路(如圖(b)所示),讀出交流電壓表的示數(shù)U1,拆除加繞的n匝線圈,仍將原線圈接入220 V交流電路,閉合開關(guān)后,讀出交流電壓表的示數(shù)U2,則有-8-命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案 見解析-9-1.(2018浙江金華十校聯(lián)考)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),忘記把圖甲中的變壓器鐵芯A組裝到變壓器鐵芯B上,組裝后的變壓器如圖乙所示。在鐵芯上的原、副線圈匝數(shù)分別為n1=800匝和n2=200匝,原線圈兩端與u=12 sin 314t(V)的交流電源相連,則副線圈兩端電壓的有效值可能是。A.0.

6、6 VB.3 VC.3 VD.12 V-9-1.(2018浙江金華十校聯(lián)考)在“探究變壓器線圈兩-10-答案 A-10-答案 A-11-2.(1)某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來做探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),原線圈接在學(xué)生電源上,用多用電表測(cè)量副線圈的電壓,下列操作正確的是()A.原線圈接直流電壓,電表用直流電壓擋B.原線圈接直流電壓,電表用交流電壓擋C.原線圈接交流電壓,電表用直流電壓擋D.原線圈接交流電壓,電表用交流電壓擋(2)該學(xué)生繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),先保持原線圈的匝數(shù)不變,增加副線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓(選填“增大”“減小”或“不變”);然后再保持副線圈的匝數(shù)不變,增

7、加原線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓(選填“增大”“減小”或“不變”)。上述探究副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時(shí)采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。-11-2.(1)某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器來做探究變壓-12-答案 (1)D(2)增大減小解析 (1)副線圈上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是通過兩個(gè)線圈間的互感現(xiàn)象產(chǎn)生的,所以原線圈上的電流應(yīng)該是變化的,應(yīng)為交變電流,電壓為交流電壓。副線圈上的感應(yīng)電流(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))也是交流,D正確。保持原線圈的匝數(shù)不變,增加副線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓增大;保持副線圈的匝數(shù)不變,增加原線圈的匝數(shù),觀察到副線圈兩端的電壓減小。-12-答案 (1)D(2)增大減小-13-3.(

8、20174月浙江選考)為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),必須要選用的是。A.有閉合鐵芯的原副線圈B.無鐵芯的原副線圈C.交流電源D.直流電源E.多用電表(交流電壓擋)F.多用電表(交流電流擋)用匝數(shù)na=60匝和nb=120匝的變壓器,實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是(選填“na”或“nb”)。-13-3.(20174月浙江選考)為完成“探究變壓器線圈-14-答案 ACEnb解析 變壓器的原理是互感現(xiàn)象的應(yīng)用,是原線圈磁場(chǎng)的變化引起副線圈感應(yīng)電流的變化,不需要直流電源;因?yàn)樾枰獪y(cè)量電壓,所以需要多用電表(交流電壓擋)。故需要的儀器有閉合鐵芯的原副線圈、

9、交流電源、多用電表(交流電壓擋);根據(jù)題意,電壓比與匝數(shù)比不相等,可知該變壓器為非理想變壓器,因此變壓器有漏磁,鐵心發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響,判斷出Ub為原線圈上的電壓大小,則由此可知nb接的是電源。-14-答案 ACEnb-15-4.(2019浙江臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用“教學(xué)用的可拆變壓器”進(jìn)行探究。(1)下列器材中,實(shí)驗(yàn)需要的器材是。A.干電池B.低壓交流電源C.220 V交流電源D.條形磁鐵E.可拆變壓器和導(dǎo)線F.直流電壓G.多用電表(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是。A.為了人身安全,原線圈兩端只能使用低壓交流電源,所用電壓不要超過12

10、 VB.實(shí)驗(yàn)通電時(shí),可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路C.使用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用中等量程擋試測(cè),再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量-15-4.(2019浙江臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)在“探究變壓器線圈-16-答案 (1)BEG(2)A解析 (1)“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),需要器材是學(xué)生電源,提供低壓交流電,同時(shí)還需要交流電壓表來測(cè)量電壓及可拆變壓器和導(dǎo)線;故選BEG;(2)變壓器是改變電壓,因此為了人身安全,原線圈兩端只能使用低壓交流電源,所用電壓不超過12 V,故A正確;實(shí)驗(yàn)通電時(shí),可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路,這樣無形之中,將人體并聯(lián)電路中,導(dǎo)致所測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,故B錯(cuò)誤;

11、使用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用最高量程擋試測(cè),再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量,故C錯(cuò)誤。故選A。-16-答案 (1)BEG(2)A-17-5.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用220 V交流電源作為某小型電器的電源。他先制作了一個(gè)交流變?yōu)橹绷鞯恼髌?但是這個(gè)整流器需要用6 V的交流電源,于是他又添置了一臺(tái)220 V/6 V的變壓器,如圖所示。他看到這個(gè)變壓器上有a、b、c、d四個(gè)引出線頭,且a、d引線比b、c引線粗。(1)他不知道如何接法,也沒有相應(yīng)的說明書。你能幫他判斷正確的接法是a、d端接(選填“220 V”或“6 V”)。(2)這臺(tái)220 V/6 V的理想變壓器接6 V的線圈匝數(shù)是300匝,則接220 V的線圈匝數(shù)是匝。-17-5.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)想用220 V交流電源作為-1