2021高考物理一轮复习实验十五探究变压器原副线圈电压与匝数的关系练习含解析鲁科版

1、实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系1.(1)做探究变压器两个线圈的电压与匝数的关系实验时,原线圈接在学生电源上,用多用电表测量副线圈两端的电压,下列操作正确的是_。 a.原线圈接直流电压,多用电表用直流电压挡b.原线圈接直流电压,多用电表用交流电压挡c.原线圈接交流电压,多用电表用直流电压挡d.原线圈接交流电压,多用电表用交流电压挡(2)该学生继续做实验,先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压_(选填“增大”“减小”或“不变”);然后再保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压_(选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究中采用的实验方

2、法是_。【解析】(1)变压器的工作原理是互感现象,故原线圈接交流电压,输出电压也是交流电压,故多用电表用交流电压挡,故a、b、c错误,d正确。(2)根据公式u1u2=n1n2,保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压增大;保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压减小;该探究采用的实验方法是控制变量法。答案:(1)d(2)增大减小控制变量法2.(多选)如图所示,在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,下列说法正确的是()a.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b.测量原、副线圈的电压,可用“测定电池的电动势和内

3、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【解析】选a、d。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,因此需要用可拆卸的变压器研究,选项a、d正确。变压器只能对交流电压表有作用,不能处理直流电压,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,副线圈接0、4,那么副线圈的电压小于原线圈,所以c错误。3.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,实验室中备有下列可供选择的器材:a.可拆变压器(铁芯、两个

4、已知匝数的线圈)b.条形磁铁c.直流电源d.多用电表e.开关、导线若干(1)上述器材在本实验中不必用到的是_(填器材前的序号)。(2)本实验中还需用到的器材有_。【解析】(1)由本实验的实验原理可知,本实验不必用到的器材是b.条形磁铁和c.直流电源。(2)为使实验安全,本实验用到的电源是学生电源,且利用低压交流挡。答案:(1)b、c(2)(低压)交流电源4.某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验,变压器原线圈两端所接的电源应是电压为12 v的低压_(选填“交流电源”或“直流电源”)。先保持原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压_;然后再

5、保持副线圈的匝数不变,增加原线圈的匝数,观察到副线圈两端的电压_(选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是_(选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”)。【解析】变压器不能改变直流电的电压,故电源应为低压交流电源;由n1n2=u1u2知u2=n2n1u1,原线圈的匝数不变,增加副线圈的匝数n2,则副线圈两端的电压增大,由u2=n2n1u1可知n2不变,n1增大,则u2减小。上述实验采用的方法是控制变量法。答案:交流电源增大减小控制变量法5.在课堂演示探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系中,利用小灯泡定性判断变压器线圈两端的电压与匝数的关系。按如图

6、所示,将长导线按顺时针方向一匝一匝地绕在铁芯的左边,边绕边观察小灯泡的发光情况,等小灯泡发出耀眼的强光后,再将导线一匝一匝地退出铁芯,边退边观察小灯泡的发光情况。你观察到的现象是_。 由此你能得出的结论是_。【解析】将长导线按顺时针方向一匝一匝地绕在铁芯的左边,再将导线一匝一匝地退出铁芯,故副线圈匝数先增加后减小,根据变压比公式u1u2=n1n2,小灯泡的电压先增加后减小,故灯泡先慢慢变亮再慢慢变暗。实验结论为输入电压和原线圈一定时,副线圈匝数越多,获得电压越高。答案:灯泡先慢慢变亮,后来再慢慢变暗输入电压和原线圈一定时,副线圈匝数越多,获得电压越高6.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是_(选填“图甲”或“图乙”)。变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝,测得的电压分别为8.2 v和3.6 v,据此可知电压比与匝数比不相等,主要原因是_。【解析】变压器是靠电磁感应原理工作的,必须接交流电,故正确的是图乙;理想变压器电压与匝数成正比,实际变压器不成正比的原因是由于漏磁、铁芯发热、导线发热等电能损失造成的。答案:图乙漏磁、铁