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高中物理编辑
2021届高考物理一轮复习第11章交变电流传感器实验15探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系教案(含解析)
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  • 资源类别教案
    资源子类复习教案
  • 教材版本不限
    所属学科高中物理
  • 适用年级高三年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1327 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2020/7/25 14:55:10
    下载统计今日0 总计6
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资源简介

 

实验十五 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

一、实验目的

探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。

二、实验原理

1如图所示变压器是由原线圈、副线圈和铁芯组成的。电流通过原线圈时在铁芯中产生磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也不断变化,变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,副线圈就存在输出电压。

2.本实验通过与副线圈相连接的多用电表,观察原线圈电压变化时,副线圈的输出电压的变化;通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。

三、实验器材

可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)、多用电表、低压交流电源、导线若干。

四、实验步骤

1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.把两个线圈穿在铁芯上,闭合铁芯。

3.用交流电压表测量输入、输出电压。

4.改变输入端电压,重新测量输入、输出端电压。

5.改变线圈匝数,重新测量输入、输出端电压。

五、数据处理

1分析实验数据记录表:

 

1

2

3

4

U1

 

 

 

 

U2

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

n2

 

 

 

 

U1/U2

 

 

 

 

n1/n2

 

 

 

 

2.实验结果分析及得出结论: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:

六、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。

七、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。

 仪器选取与操作

1.在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中,某同学利用教学用的可拆变压器进行探究。

(1)下列器材中,实验需要的器材是       

A.干电池                    B.低压交流电源

C220 V交流电源            D.条形磁铁

E.可拆变压器和导线          F.直流电压

G.多用电表

(2)关于实验操作,下列说法正确的是       

A.为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不要超过12 V

B.实验通电时,可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路

C.使用多用电表测电压时,先用中等量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量

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