1、【 精品教育资源文库 】 实验 15 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 (加试 ) 考纲解读 (1)实验时会选择合适的电源电压 ， 知道测量线圈两端电压的仪器。 (2)能运用控制变量的方法 ， 有序地设计实验步骤。 (3)会设计实验数据记录表 ， 并记录实验数据。 (4)知道安全使用多用电表测量交流电压的要求。 (5)知道确保安全的实验操作要求。 (6)能根据实验记录的数据 ， 总结实验规律。 1.多用电表交流电 压挡量程选择及读数：要先估计被测电压的大致范围，再选择恰当的量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电的最大量程进行测量。 2.可拆变压器 的组装：把两个线圈穿在铁芯上
2、， 闭合铁芯。 3.设计实验数据记录表： n1 n2 n3 n4 1 2 3 4.输入、输出端电压的测量：用交流电压表测量输入、输 出电压。 5.改变输入端电压 ， 重新测量输入、输出端电压：改变输入电压 ， 输出电压也随之改变 ， 但是两者的比值不变。 6.对调原、副线圈 ， 重新测量输入、输出端电压：对调原、副线圈后 ， 输出端电压发生变化 ，两者的比值为对调前的倒数。 7.改变线圈匝数 ， 重新测量输入、输出端电压：改变线圈匝数后 ， 输出电压随之变化 ， 输入、输出电压的比值 也随之变化。 8.实验结果分析及结论得出：在误 差允许的范围内，变压器线圈两端的电压与匝数成正比，数学表达式为
3、： U1U2 n1n2。 1.做 “ 探究变压器两个线圈的电压关系 ” 实验时 ， 原线圈接在学生电源上 ， 用多用电表测量副线圈的电压 ， 下列操作正确的是 ( ) A.原线圈接直流电压 ， 电表用直流电压挡 B.原线圈接交流电压 ， 电表用直流电压挡 【 精品教育资源文库 】 C.原线圈接直流电压 ， 电表用交流电压挡 D.原线圈接交流电压 ， 电表用交流电压挡 答案 D 2.如图所示是 “ 探究变压器两个线圈的电压关系 ” 的实验示意图 ， a 线圈接交流电源 ， b 线圈接交流电压表 ， 在实验过程中 ( ) A.只增加 b 线圈的匝数 ， 电压表的示数一定增大 B.只增加 a 线圈
4、的匝数 ， 电压表的示数一定增大 C.同时增加 a、 b 两线圈的匝数 ， 电压表的示数一定增大 D.只改变 a 线圈两端的 电压，电压表的示数不变 答案 A 3.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_(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
5、 ” 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 变压器的工作原理是互感现象 ， 故原线圈两端所接的电源应是电压为 12 V 的低压交流电源；根据变压比公式 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；根据变压比公式 U1U2 n1n2， 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；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控制变量法。 答案 交流电源 增大 减小 控制变量法 4.在 “ 探
6、究变压器两个线圈的电压关系 ” 的实验中 ， 操作步骤如下： 将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上； 【 精品教育资源文库 】 闭合电源开关、用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压； 将匝数较多的一组线圈 接到学生电源的交流电源输出端上，另一 个作为副线圈，接上小灯泡； 将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。 (1)以上操作的合理顺序是 _(只填步骤前数字序号 )； (2)如图所示 ， 在实验中 ， 两线圈的匝数 n1 1 600， n2 400， 当将 n1做原线圈时 ， U1 16 V，副线圈两端电压 U2 4 V；原线圈与副线圈对调后 ， 当 U1 8 V 时 ， U2 32
7、 V， 那么可初步确定 ， 变压器两个线圈的电压 U1、 U2与线圈匝数 n1、 n2的关系是 _。 解析 (1)在 “ 探究变压器两个线圈的电压关系 ” 的实验中 ， 首先将两个线圈套到可拆变压器 的铁芯上；再将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上 ， 另一个作为副线圈 ， 接上小灯泡；闭合电源开关、用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调 ， 重复以上步骤； (2)两线圈的匝数 n1 1 600， n2 400， 当将 n1做原线 圈时 ， U1 16 V， 副线圈两端电压 U2 4 V；当原线圈与副线圈对调后 ， U1 8 V 时 ， U2 32 V， 此时 U2 为原线圈的电压 ，而 U1 为副线圈的电压；由上数据可得： U1U2 n1n2。 答案 (1) (2)U1U2 n1n2
