《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题68 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练

专题 68 探究变压器电压与匝数关系、传感器的利用

导练目标导练内容

目标 1探究变压器原副线圈电压与匝数关系

目标 2利用传感器制作简单的自动控制装置

【知识导学与典例导练】

一、探究变压器原副线圈电压与匝数关系

（一）实验目的

　探究变压器原线圈电压一定时，副线圈电压与线圈匝数的定量关系。

（二）实验原理

1．实验电路图

2．实验方法：采用控制变量法。

(1)n1一定，研究 n2和U2的关系。

(2)n2一定，研究 n1和U2的关系。

（三）实验器材

　学生电源(低压交流，小于 12 V)1 个、可拆变压器 1个、多用电表(交流电压挡)1 个、导线若干。

（四）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。

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。

（五）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。

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。

（六）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 12 V，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，之后才能接通电源。

【例 1】某实验小组用如图所示电路探究“变压器的电压与匝数的关系”，图中变压器为可拆变压器。

实验提供的器材有

A．多节干电池 B．学生电源

C．直流电压表 D．多用电表

（1）电源应选______，测量电压应选______；（均选填字母代号）

（2）若用匝数匝和匝的变压器做实验，在原线圈的两端分别加上 2V、4V、6V 和8V

的电压，测量出副线圈两端的相应的电压，记录在下面的表格中。表格中第 2次实验，副线圈上电压的示

数如图丙所示，电压量程为 0~10V 交流电压档，读数为______，并计算出此次实验 ______；

实验次数 1 2 3 4

2 4 6 8

3.9 11.8 5.7

1:1.9

71:1.96

（3）实验可得结论______________；

（4）导致实验误差的原因可能是__________________。

A．原线圈所加电压小

B．变压器的铁芯漏磁

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