选择性必修 第二册第三章 交流电3 变压器第1课时课后作业题

第三章分层作业19　实验:变压器的电压与匝数的关系

A级 必备知识基础练

1.(2023浙江绍兴高二期末)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,可拆变压器如图所示:

(1)若线圈1匝数比线圈2匝数多,则线圈1导线比线圈2导线　　　　; 

A.粗一些

B.细一些

(2)下列有关说法正确的是　　　　; 

A.实验中铁芯有发热现象是由于线圈和铁芯之间绝缘不好

B.实验所用电压不超过12 V,这样可以随意接触裸露的导线、接线柱

C.多用电表测量电压时先用小量程挡试测,确定范围后再选择适当量程进行测量

D.变压器原线圈相对电源而言起负载的作用,副线圈相对负载而言起电源的作用

(3)变压器的工作原理是利用了　　　　现象;实验过程中“保持原线圈匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响”,这是运用　　　　的方法。 

2.(2023浙江宁波效实中学高二期中)在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中,周同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究。

实验中,可拆式变压器的原线圈接“0　4”接线柱,副线圈接“0　8”接线柱,当副线圈所接电表的示数为24.0 V,则原线圈所接电源电压挡位可能为　　　　。 

A.3.0 V　　B.6.0 V　　C.12.0 V　　D.15.0 V

3.(2023重庆八中校考高二期末)(1)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(直流电压挡)

(2)用匝数na=100和nb=50的变压器,实验测量数据如下表,根据测量数据可判断连接电源的线圈是　　　　(选填“na”或“nb”)。 

B级 关键能力提升练

4.物理实验课上,同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。

(1)下列说法正确的是　　　　。 

A.变压器的原线圈接低压交变电流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”

B.可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响

C.变压器开始正常工作后,铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈

D.变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用

(2)如图丙所示,某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源的交流输出端,副线圈接灯泡。下列说法正确的是　　　　。 

丙

A.若将可拆变压器上端的横条铁芯取下,灯泡亮度将变暗

B.若提高变压器的输入电压,灯泡将变亮

C.若仅增加原线圈绕制的圈数,灯泡的亮度将保持不变

D.若仅增加副线圈绕制的圈数,学生电源的过载指示灯可能会亮起

参考答案

分层作业19　实验:变压器的电压与匝数的关系

1.答案 (1)B　(2)D　(3)电磁感应　控制变量

解析 (1)线圈1匝数比线圈2匝数多,电压大电流小,导线对电流的阻碍作用大,由电阻定律R=ρ可得,线圈1导线比线圈2导线细一些。故选B。

(2)实验中铁芯有发热现象是由于铁芯在交变磁场作用下发热,A错误;为了实验安全,在实验中不可以随意接触裸露的导线、接线柱,B错误;多用电表测量电压时先用大量程挡试测,确定范围后再选择适当量程进行测量,C错误;变压器利用电磁感应原理工作,变压器原线圈相对电源而言起负载的作用,副线圈相对负载而言起电源的作用,D正确。

(3)变压器的工作原理是利用了电磁感应现象。实验过程中“保持原线圈匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响”,这是运用控制变量的方法。

2.答案 D

解析 若变压器为理想变压器,原、副线圈电压和匝数的关系为,若变压器的原线圈接“0　4”接线柱,副线圈接线“0　8”接线柱,则原、副线圈匝数比为,则原线圈两端电压U1=U2=×24V=12V,本题中可拆变压器并非理想变压器,存在漏磁现象,要使副线圈所接电压表示数为24V,则原线圈电压必须大于12V,故选D。

3.答案 (1)ACE　(2)na

解析 (1)为了完成变压器的探究,需要使用交流电源变压,多用电表交流电压挡;为了让变压效果明显,需要含有闭合铁芯的原、副线圈。故选A、C、E。

(2)由表格数据可知电压表示数的比值不等于匝数比,可知该变压器不是理想变压器,由于漏磁、涡流、线圈电阻等影响,所以副线圈测量电压应该小于理论变压值,则U1为原线圈电压,连接电源的线圈是na。

4.答案 (1)BD　(2)ABD

解析 (1)变压器的原线圈接低压交变电流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”测量,故A错误;实验时可采用控制变量法,先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响,故B正确;变压器开始正常工作后,通过电磁感应,把电能由原线圈输送到副线圈,故C错误;变压器开始正常工作后,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用,故D正确。(2)若将可拆变压器上端的横条铁芯取下,则由于“漏磁”,穿过副线圈的磁通量会减小,则副线圈产生的感应电动势减小,灯泡亮度将变暗,选项A正确;若提高变压器的输入电压,则副线圈电压会变大,则灯泡将变亮,选项B正确;仅增加原线圈匝数,副线圈电压将减小,灯泡亮度将变暗,故C错误;若仅增加副线圈绕制的圈数,副线圈电压升高,灯泡消耗的功率变大,学生电源输出的功率变大,有可能使学生电源的过载指示灯亮起,故D正确。