实验十六 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 原理与器材 实验操作 注意事项 1.实验原理 (1)实验电路图(如图所示): (2)实验方法采用控制变量法 ①n1、U1一定，研究n2和U2的关系。 ②n2、U1一定，研究n1和U2的关系。 2.实验器材 学生电源(低压交流电源，小于12 V)1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干 1.保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。 (1)估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压挡的最大量程进行测量。 (2)组装可拆变压器:把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压。 2.保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数n1对副线圈两端电压U2的影响，重复1中(1)(2)两步骤 1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，再进行操作。 2.为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。 3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量 实验结论:在误差允许范围内，原、副线圈的电压比等于原、副线圈的匝数比。 误差分析 1.由于漏磁，通过原、副线圈的每一匝的磁通量不严格相等造成误差;原、副线圈有电阻，原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损)造成误差;铁芯中由于磁场的变化，形成涡流等(铁损)产生误差。因以上情况，使得<。 2.多用电表的读数存在误差 例1 (2024·江苏泰州期末)在利用教学中的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，装置如图所示。回答下列问题: (1)原线圈所接的电源应是 。 (2)用多用电表的交流电压挡测电压时，应先用 (选填“最大”或“最小”)量程挡试测。 (3)若在原线圈“0”和“800匝”之间接12 V交流电压，副线圈接“0”和“400匝”，则利用交流电压表测出副线圈两端的电压可能是 V(选填“5”或“6”)。 (4)由于交变电流的电压是变化的，所以实验中测量的是电压的 值(选填“平均”“有效”或“最大”);某次实验操作，副线圈所接多用电表的读数如图所示，其对应的选择开关是交流电压10 V挡，则此时电表读数为 V。 答案 (1)C (2)最大 (3)5 (4)有效 4.8 解析 (1)变压器的工作原理是互感，原线圈需要接入交流电，为了确保安全，所接交流电必须是低压交流电，故C正确。 (2)为了确保电表的安全，用多用电表的交流电压挡测电压时，应先用最大量程挡试测。 (3)若是理想变压器，则有= 解得U2=6 V 由于实际变压器存在漏磁，使得输出电压比理想值小一些，所以电压表测出副线圈两端的电压可能是5 V。 (4)交变电流的电压是变化的，实验中测量的是电压的有效值;交流电压10 V挡，精度为0.2 V，根据电压表读数规律得读数为4.8 V。 例2 (2024·江苏南京期末)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，所使用的可拆变压器如图所示。 (1)变压器铁芯的结构和材料是 。 A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.彼此绝缘的铜片叠成 D.彼此绝缘的硅钢片叠成 (2)观察两个线圈的导线，发现导线的粗细不同，导线细的线圈匝数较 (选填“多”或“少”)。 (3)将有效值为3 V的交流电接入200匝的变压器原线圈两端后，依次测量副线圈不同匝数两端的电压值并填入下表。则根据表中测量数据可判断第3组数据时副线圈的匝数为 匝。 次数 1 2 3 4 5 n2/匝 200 600 1 200 1 400 U2/V 3 9 12 18 21 (4)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是 。 A.“嗡嗡”声来自交变电流在线圈中产生变化磁场时发出的 B.“嗡嗡”声来自副 ... ...
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