专题3.6 探究变压器的实验-2022-2023学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）（原卷版）

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专题 3.6 探究变压器的实验
【人教版】
【题型 1 实验原理与操作】..............................................................................................................
【题型 2 数据处理与误差分析】......................................................................................................
【题型 1 实验原理与操作】
【例 1】(1)某同学在做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验时，用学生电源提
供给图甲所示变压器原线圈的电压为 5 V，用演示电表交流 50 V 挡测量副线圈电压时示数
如图乙所示，则变压器的原、副线圈匝数之比可能是__________；
A.5∶8 B.5∶16
C.1∶14 D.1∶8
(2)街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，__________(填
写“原线圈”或“副线圈”)应该使用较粗的导线。
【变式 1-1】物理研究课上，同学们用可拆变压器“探究变压器原副线圈电压与匝数的关
系”。可拆变压器如图甲、乙所示：
(1)下列说法正确的是________；
A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电
压的影响
D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
E．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
F．变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线
圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用
(2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上。原线圈接学生电源
的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是________。
A．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力
B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变
C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起
【变式 1-2】在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示
的可拆式变压器(铁芯不闭合)进行研究。
(1)实验还需下列器材中的________；
(2)实验中，上图中变压器的原线圈接“0、8”接线柱，副线圈接线“0、4”接线柱，当副
线圈所接电表的示数为 5.0 V，则所接电源电压挡位可能为________。
A．18.0 V　B．10.0 V　　C．5.0 V　D．2.5 V
【变式 1-3】有一个教学用的可拆变压器，其铁心粗细一致，如图所示，它有两个外观基本
相同的线圈 A、B(内部导线电阻率、横截面积相同)，线圈外部还可以再绕线圈。
(1)某同学用多用电表的同一欧姆挡先后测量了 A、B线圈的电阻值，指针分别对应图中的
a、b位置，则 A线圈的电阻为_____Ω，由此可推断_____(选填“A”或“B”)线圈的匝数较
多。
(2)如果把该变压器看作理想变压器，现要测量 A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长
绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源，请完成以下实验步骤：
①用绝缘导线在线圈 B上绕制 n匝线圈；
②将 A线圈与低压交流电源相连接；
③用多用电表的“交流电压”挡分别测量 A线圈的输入电压 UA和________(选填“绕制”
或“B”)线圈的输出电压 U；
④则 A线圈的匝数为________(用已知和测得量的符号表示)。
【题型 2 数据处理与误差分析】
【例 2】一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测
定两线圈的匝数。
(1)为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压________(填“直流”或“交
流”)电源。
(2)该同学在变压器铁芯上绕 10 匝绝缘金属导线 C，然后将简易变压器的 A、B两线圈依次
接电源，用电压表分别测出线圈 A，线圈 B及线圈 C两端的电压，记录在下面的表格中，
则线圈 A的匝数为________匝，线圈 B的匝数为________匝。
A线圈电压 B线圈电压 C线圈电压
8.0 V 3.8 V 0.2 V
(3)为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈 C的匝数应该________(填“多一些”
“少一些”)更好。
【变式 2-1】如图所示为某型号电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形
金属触片 P可同时接触两个触点。触片 P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和
吹冷风三种工作状态。该电吹风吹热风时输入功率为 500W，吹冷风时输入功率为 60W。
小风扇额定电压为 60V，正常工作时小风扇输出功率为 50W。 和 分别是理想变压器
原、副线圈的匝数。则
A.吹冷风时触片 P位于 ab 之间
B.吹热风时通过电热丝的电流为 1A
C.小风扇的内阻是 10Ω
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