（浙江選考）2020版高考物理一輪復習 實驗13 探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系夯基提能作業(yè)本.docx

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實驗13　探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系 1.(多選)如圖所示為可拆變壓器,在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中,下列說法正確的是　　　　(填字母)。 A.用可拆變壓器,能方便地從不同接連柱上選取不同匝數(shù)的線圈 B.測量原、副線圈的電壓,可用“測定電池的電動勢和內阻”實驗中的直流電壓表 C.原線圈接0、8接線柱,副線圈接0、4接線柱,副線圈電壓大于原線圈電壓 D.為便于探究,先保持原線圈匝數(shù)和電壓不變,改變副線圈的匝數(shù),研究其對副線圈電壓的影響 答案　AD　變壓器的輸出電壓跟輸入電壓以及原、副線圈匝數(shù)之比都有關,用可拆變壓器能方便地從不同接線柱上選取不同匝數(shù)的線圈,選項A、D正確。不能用直流電壓表測量原、副線圈的電壓,所以選項B錯誤。根據(jù)原、副線圈匝數(shù)之比等于輸入、輸出電壓之比可知,原線圈接0、8接線柱,副線圈接0、4接線柱,那么副線圈的電壓小于原線圈的電壓,所以C錯誤。 2.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關系”的實驗中,若某同學實驗時,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=122 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 V B.3 V C.32 V D.12 V 答案　A　原線圈兩端電壓有效值為U1=1222 V=12 V,如果把圖甲中的變壓器鐵芯A組裝到變壓器鐵芯B上,則副線圈兩端電壓的有效值U2=n2n1U1=20080012 V=3 V;由于該同學忘記了把圖甲中的變壓器鐵芯A組裝到變壓器鐵芯B上,導致“漏磁”,則副線圈兩端電壓的有效值將小于3 V,故選A。 3.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中,某同學利用“教學用的可拆變壓器”進行探究。 (1)(多選)下列器材中,實驗需要的器材是　　　　。 A.干電池　　　　　　B.低壓交流電源 C.220 V交流電源 D.條形磁鐵 E.可拆變壓器和導線 F.直流電壓表　　G.多用電表 (2)關于實驗操作,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 V B.實驗通電時,可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路 C.使用多用電表測電壓時,先用中等量程擋試測,再選用恰當?shù)膿跷贿M行測量 (3)在實驗中,該同學保持原線圈兩端的電壓及副線圈的匝數(shù)不變,僅減小原線圈的匝數(shù),副線圈兩端的電壓將　　　　(選填“增大”、“減小”或“不變”)。 答案　(1)BEG　(2)A　(3)增大 解析　(1)“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”要用低壓交流電源和交流電表,不需要干電池、220 V交流電源、條形磁鐵和直流電壓表,故選B、E、G。 (2)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 V,選項A正確;實驗通電時,不可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路,選項B錯誤;使用多用電表測電壓時,先用最高量程擋試測,再選用恰當?shù)膿跷贿M行測量,故C錯誤。故選A。 (3)在實驗中,其同學保持原線圈兩端的電壓及副線圈的匝數(shù)不變,僅減小原線圈的匝數(shù),根據(jù)U1U2=n1n2可知副線圈兩端的電壓將增大。 4.交流電流表是一種能夠測量交變電流有效值的儀表,使用時,只要將電流表串聯(lián)進電路即可。擴大交流電流表量程可以給它并聯(lián)一個分流電阻。還可以給它配接一只變壓器,同樣也能起到擴大電流表量程的作用。如圖所示,變壓器a、b兩個接線端子之間線圈的匝數(shù)為n1,c、d兩個接線端子之間線圈的匝數(shù)為n2,并且已知n1>n2,若將電流表的“0~3 A”量程擴大,應該將交流電流表的接線柱“0”“3 A”分別與變壓器的接線端子　　　　相連(選填“a、b”或“c、d”);這時,電流表的最大測量值為　　　　 A。 答案　a、b　3n1n2 解析　根據(jù)題意可知,該處的變壓器起到的作用是將大電流轉化為小電流,然后再用電流表對小電流進行測量。所以電流表接電流小的線圈。根據(jù)變壓器中電流與匝數(shù)的關系式I1I2=n2n1,電流與匝數(shù)成反比,所以電流表接匝數(shù)比較多的線圈,所以要接在a、b端;電流表原來的量程為0~3 A,則接變壓器后的最大測量值:I2=n1n2I1=3n1n2 A。 5.在“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”的實驗中,操作步驟如下: ①將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上; ②閉合電源開關,用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓; ③將匝數(shù)較多的一組線圈接到學生電源的交流電源輸出端上,另一個作為副線圈,接上小燈泡; ④將原線圈與副線圈對調,重復以上步驟。 (1)以上操作的合理順序是　　　　(只填步驟前數(shù)字序號); (2)如圖所示,在實驗中,兩線圈的匝數(shù)n1=1 600,n2=400,當將n1做原線圈時,U1=16 V,副線圈兩端電壓U2=4 V;原線圈與副線圈對調后,當U1=8 V時,U2=32 V,那么可初步確定,變壓器兩個線圈的電壓U1、U2與線圈匝數(shù)n1、n2的關系是　　　　。 答案　(1)①③②④　(2)U1U2=n1n2 解析　(1)在“探究變壓器兩個線圈的電壓關系”的實驗中,首先將兩個線圈套到可拆變壓器的鐵芯上;再將匝數(shù)較多的一組線圈接到學生電源的交流電源輸出端上,另一個作為副線圈,接上小燈泡;閉合電源開關,用多用電表的交流電壓擋分別測量原線圈和副線圈兩端的電壓;最后將原線圈與副線圈對調,重復以上步驟; (2)兩線圈的匝數(shù)n1=1 600,n2=400,當將n1做原線圈時,U1=16 V,副線圈兩端電壓U2=4 V;當原線圈與副線圈對調后,U1=8 V時,U2=32 V,此時U2為原線圈的電壓,而U1為副線圈的電壓;由以上數(shù)據(jù)可得:U1U2=n1n2。