實(shí)驗(yàn)13探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)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(guān)系”實(shí)驗(yàn)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(cè)量原、副線圈的電壓,可用“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)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(duì)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(guān),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(xiàng)A、D正確。不能用直流電壓表測(cè)量原、副線圈的電壓,所以選項(xiàng)B錯(cuò)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(cuò)誤。2.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),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 VB.3 VC.32 VD.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(xué)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(dǎo)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(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)利用“教學(xué)用的可拆變壓器”進(jìn)行探究。(1)(多選)下列器材中,實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線F.直流電壓表G.多用電表(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)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 VB.實(shí)驗(yàn)通電時(shí),可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路C.使用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用中等量程擋試測(cè),再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量(3)在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)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(guān)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(xiàng)A正確;實(shí)驗(yàn)通電時(shí),不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;使用多用電表測(cè)電壓時(shí),先用最高量程擋試測(cè),再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量,故C錯(cuò)誤。故選A。(3)在實(shí)驗(yàn)中,其同學(xué)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(cè)量交變電流有效值的儀表,使用時(shí),只要將電流表串聯(lián)進(jìn)電路即可。擴(kuò)大交流電流表量程可以給它并聯(lián)一個(gè)分流電阻。還可以給它配接一只變壓器,同樣也能起到擴(kuò)大電流表量程的作用。如圖所示,變壓器a、b兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)為n1,c、d兩個(gè)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“03 A”量程擴(kuò)大,應(yīng)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(shí),電流表的最大測(cè)量值為 A。答案a、b3n1n2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(zhuǎn)化為小電流,然后再用電流表對(duì)小電流進(jìn)行測(cè)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(guān)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03 A,則接變壓器后的最大測(cè)量值:I2=n1n2I1=3n1n2 A。5.在“探究變壓器兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,操作步驟如下:將兩個(gè)線圈套到可拆變壓器的鐵芯上;閉合電源開關(guān),用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線圈和副線圈兩端的電壓;將匝數(shù)較多的一組線圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上,另一個(gè)作為副線圈,接上小燈泡;將原線圈與副線圈對(duì)調(diào),重復(fù)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(hào));(2)如圖所示,在實(shí)驗(yàn)中,兩線圈的匝數(shù)n1=1 600,n2=400,當(dāng)將n1做原線圈時(shí),U1=16 V,副線圈兩端電壓U2=4 V;原線圈與副線圈對(duì)調(diào)后,當(dāng)U1=8 V時(shí),U2=32 V,那么可初步確定,變壓器兩個(gè)線圈的電壓U1、U2與線圈匝數(shù)n1、n2的關(guān)系是。答案(1)(2)U1U2=n1n2解析(1)在“探究變壓器兩個(gè)線圈的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,首先將兩個(gè)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(xué)生電源的交流電源輸出端上,另一個(gè)作為副線圈,接上小燈泡;閉合電源開關(guān),用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線圈和副線圈兩端的電壓;最后將原線圈與副線圈對(duì)調(diào),重復(fù)以上步驟;(2)兩線圈的匝數(shù)n1=1 600,n2=400,當(dāng)將n1做原線圈時(shí),U1=16 V,副線圈兩端電壓U2=4 V;當(dāng)原線圈與副線圈對(duì)調(diào)后,U1=8 V時(shí),U2=32 V,此時(shí)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。