【高考物理】一轮复习16、实验十六　探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系-学案

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(1)为了保证实验能够安全进行，下列说法正确的是________。
A.实验中选取的电源为低压直流电源，电压不超过12 V
B.因为电源为低压电源，通电时可以用手接触裸露的导线和接线柱
C.连接好线路后可以先直接接通电路，根据电路的反应来确认电路是否连接正确或者排查电路故障
D.为了保护交流电压表，测电压时先用最大量程挡试测
(2)在测量交流电源的电压时，用仪器测量的电压是交流电压的________(填“瞬时”“有效”或“最大”)值。
(3)在该同学的实验报告中，已知电源连接的线圈匝数记录为n1匝，电源电压为U1。我们看到数据表格中某一列缺失的实验数据可能为________。

2.一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数。
(1)为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压________(填“直流”或“交流”)电源。
(2)该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将简易变压器的A、B两线圈依次接电源，用电压表分别测出线圈A、线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为________匝，线圈B的匝数为________匝。
(3)为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该________(填“多一些”“少一些”)更好。
3.(1)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不必用到的有________。
(2)若在实验中用匝数N1＝400匝和N2＝800匝的变压器，对应的电压测量数据如表所示。
根据测量数据，下列说法正确的是________。
A.N1一定是原线圈B.N2一定是原线圈
C.N1可能是副线圈D.N2可能是副线圈
4.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，李辉同学采用了如图1所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100匝”的匝数。
图1
(1)本实验中，实验室有下列器材：
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁
C.多用电表
D.直流电源
E.开关、导线若干
上述器材在本实验中不需要的有________(填器材序号)，本实验中还需用到的器材有________。
(2)实验中，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为4.0 V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为________。
A.12.0 V B.10.0 V C.8.0 V D.2.0 V E.2.5 V
(3)组装变压器时，李辉同学没有将铁芯闭合，如图2所示，原线圈接8.0 V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8∶1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是________。
图2
A.0 VB.0.7 V
C.1.0 VD.64.0 V
(4)李辉同学观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同，结合以上实验结论，应将较细的线圈作为______线圈(填“原”或“副”)。
参考答案
实验十六 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
1.(1)D (2)有效 (3)B
解析 (1)实验中选取电源为低压交流电源，故A错误；即使电源为低压电源，通电时也不可以用手接触裸露的导线和接线柱，故B错误；连接好线路后要检查电路正确连接才可以通电，故C错误；为了保护交流电压表，测电压时先用最大量程挡试测，故D正确。
(2)交流电压表测量的是交流电压的有效值。
(3)若为理想变压器，则有eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，解得U2＝eq \f(n2,n1)U1＝eq \f(200,400)×8.00 V＝4.00 V，由于实际中变压器有铜损和铁损，变压器副线圈处所测量的电压会小于理论值。故选B。
2.(1)交流 (2)400 190 (3)多一些
解析 (1)需要选用低压交流电源。
(2)根据变压器原理有eq \f(nA,nC)＝eq \f(UA,UC)
解得nA＝eq \f(UA,UC)nC＝400匝
同理有eq \f(nB,nC)＝eq \f(UB,UC)
解得nB＝eq \f(UB,UC)nC＝190匝。
(3)根据eq \f(nA,nC)＝eq \f(UA,UC)，可知C的匝数越多，C的电压示数越大，测量更准确，故线圈C的匝数应该多一些。
3.(1)AC (2)B
解析 (1)该实验要用低压交流电源和交流电表，所以不需要干电池和滑动变阻器。故选A、C。
(2)已知N1＝400匝和N2＝800匝，表格中每组数据都可以看出电压之比eq \f(U1,U2)