《2018高中物理选修3-2同课异构课件：5-实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 5-实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高中物理选修3-2同课异构课件：5-实验：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 5-实验（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验: 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系,【实验过程】 一、实验步骤 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。实物接线如图所示。,表格一U1=5 V,n1=400匝,(1)选择n1=400匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。 (2)将选择开关调至使原线圈两端电压为5V,如图甲所示。 (3)将多用电表与副线圈n2=200匝的接线柱相连接,如图乙所示。读出副线圈两端的电压U2。,(4)将n2、U2、n1、U1记录在表格一中。 (5)保持n1=400匝,U1=5V不变。将多用电表与副线圈n2=800匝的接线柱相连接,如图丙
2、所示。读出副线圈两端的电压U2。 (6)将n2、U2记录在表格一中。,(7)保持n1=400匝,U1=5V不变。将多用电表与副线圈n2=1400匝的接线柱相连接,如图丁所示。读出副线圈两端的电压U2。 (8)将n2、U2的数值记录在表格一中。,2.保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变,研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。 表格二U1=5V,n2=400匝,(1)将1中的原线圈作为副线圈,副线圈作为原线圈。 (2)选择n2=400匝,用导线将变压器原线圈接在学生电源的交流输出接线柱上。 (3)将选择开关拨至5V挡。 (4)将多用电压与副线圈n1=200匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的
3、电压U2。 (5)将n2、U2、n1、U1记录在表格二中。,(6)保持n2=400匝,U1=5V不变,将连接电源的两根导线与原线圈n1=800匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2。 (7)将n1、U2记录在表格二中。 (8)保持n2=400匝,U1=5V不变,将连接电源的两根导线与原线圈n1=1400匝的接线柱相连接,读出副线圈两端的电压U2。,(9)将n1、U2的数值记录在表格二中。 (10)拆除实验线路,整理好实验器材。,二、数据处理 分析表格一和表格二可知,理想变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比等于两个线圈的匝数n1、n2之比。,【误差分析】 1.由于漏磁,通过原、副线圈的每一
4、匝的磁通量不严格相等造成误差。 2.原、副线圈有电阻,原、副线圈中的焦耳热损耗(铜损),造成误差。 3.铁芯中有磁损耗,产生涡流,造成误差。,【注意事项】 1.要事先推测副线圈两端电压的可能值。 2.为了人身安全,只能使用低压交流电压,所用电压不要超过12V,即使这样,通电时不要用手接触裸露的导线、接线柱。,3.为了多用电表的安全,使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡测试,大致确定电压后再选择适当的挡位进行测量。 4.连接电路后要由同组的几位同学分别独立检查,然后请老师确认,只有这时才能接通电源。,热点一实验步骤的考查 【典例1】(2017温州高二检测)如果把一个可拆变压器看成理想变压器,两
5、个线圈分别为A、B,现要测量A线圈的匝数,提供的器材有:一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源,请简要叙述实验步骤(写出要测的物理量,并用字母表示)。,_ A线圈的匝数为nA=。(用所测物理量符号表示),【正确解答】(1)用长导线绕一个n匝线圈,作为副线圈替代A线圈。 (2)把低压电源接B线圈,测得线圈的输出电压U。 (3)用A线圈换下绕制的线圈测得A线圈输出电压UA。 。 答案:见正确解答,热点二实验原理与注意事项的考查 【典例2】理想变压器是指在变压器变压的过程中,线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯内不外漏的变压器。现有一个理想变压器有一个原线圈(匝数为n1)和一个副线圈(匝
6、数为n2)。甲、乙两位同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系。,(1)甲同学的猜想是U1U2=n1n2;乙同学的猜想是U1U2=n2n1。你认为猜想合理的同学是,你做出上述判断所依据的物理规律是_ 。 (2)为了验证理论推导的正确性,可以通过实验来探究。为保证实验安全、有效地进行,应选用电源。,(3)在实验时,若采用多用电表进行测量,应先将选择开关置于挡,并选用量程进行测试,大致确定被测数据后,再选用适当的量程进行测量。,【正确解答】(1)由变压器的工作原理可知,猜想合理的同学是甲同学。做出上述判断依据的物理规律是法拉第电磁感应定律。 (2)为了保证实验安全、有效地进行,应选用低压(一般低于12V)交流电源。 (3)使用多用电表时,应先将选择开关置于交流挡,并选用较大(或最大)量程进行测试。,答案:(1)甲法拉第电磁感应定律 (2)低压(一般低于12V)交流 (3)交流电压较大(或最大),
