1、1实验 13 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取不同匝数的线圈,选项 A、D
2、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=12 sin 314t(V)的交流电源相连,则副线圈两端电压的有效值可能是( )2A.0.6 V B.3 V C.3 V D.12 V2答案 A 原
3、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 组装到变压器铁芯 B1222上,则副线圈两端电压的有效值 U2= U1= 12 V=3 V;由于该同学忘记了把图甲中的变压器铁芯 A 组装n2n1 200800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 。 2A.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
4、,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 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
5、低压交流电源,所用电压不要超过 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 = 可知副U1U2n1n2线圈两端的电压将增大。4.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
6、 n1,c、d 两个接线端子之间线圈的匝数为 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、b 3n1n23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 = ,电流与匝数成反比,所以I1I2n2n1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:I 2= I1=3 A。n1
7、n2 n1n25.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,U 1=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,U 2=32 V,那么可初步确定,变压器两个线圈的电压U1、U
8、2与线圈匝数 n1、n 2的关系是 。 答案 (1) (2) =U1U2n1n2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,U 1=16 V,副线圈两端电压 U2=4 V;当原线圈与副线圈对调后,U 1=8 V 时,U 2=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: =U1U2。n1n2
