(滿分:50分)課時(shí)作業(yè)1.(10分)(2025·廣東江門期末)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一變壓器,匝數(shù)標(biāo)記位置模糊不清,但結(jié)構(gòu)和功能是完好的,某同學(xué)利用該變壓器進(jìn)行匝數(shù)的探究實(shí)驗(yàn),M、N是原線圈的兩個(gè)接線柱,P、Q是副線圈的兩個(gè)接線柱。(1)實(shí)驗(yàn)室有下列器材:A.變壓器B.開關(guān)、導(dǎo)線若干C.0～40V直流輸出電源D.0～40V交流輸出電源E.多用電表選用的電源是

(選填“C”或“D”)。

D【解析】

(1)變壓器的原理是電磁感應(yīng),需使用交流電源,故選用的電源是0～40V交流輸出電源。故選D。(2)為了保證人身安全,所用輸入電壓不要超過

(選填“12V”“40V”或“220V”)。

12V【解析】

(2)人體安全電壓為不高于36V,為了保證人身安全,所用輸入電壓不要超過12V。大于(3)該同學(xué)將M、N端接在所選電源正確位置后,多用電表紅、黑表筆接在變壓器P、Q端測量輸出電壓UPQ,調(diào)節(jié)輸入電壓UMN,得到多組數(shù)據(jù)。2.(10分)小明同學(xué)做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。(1)小明正確連接電路后,選用合適的擋位測量原、副線圈電壓,并記入下表:序號(hào)123456原線圈U1/V0.02.04.06.08.010.0副線圈U2/V0.00.91.92.94.8如圖甲所示,小明測量第5組數(shù)據(jù)U2時(shí),讀數(shù)為

V。

3.9【解析】

(1)由表格數(shù)據(jù)的規(guī)律可知,小明測量第5組數(shù)據(jù)U2時(shí),讀數(shù)為3.9V。(2)請你利用表格中小明測量的原、副線圈電壓數(shù)據(jù),在圖乙中作出U1-U2圖像,并求出圖像的斜率k=

(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

2.1【答案及解析】(2)按表中數(shù)據(jù)在題圖乙中描點(diǎn)作圖,如圖所示。在誤差允許范圍內(nèi),原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系3.(15分)功放內(nèi)部的變壓器一般為環(huán)狀,簡稱環(huán)牛,如圖甲所示。某同學(xué)利用環(huán)牛探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系(環(huán)牛效率極高,可看成理想變壓器,其示意圖如圖乙所示)。(1)測量環(huán)牛的初級(jí)(原)、次級(jí)(副)線圈匝數(shù)n1、n2的方法是:先在閉合鐵芯上緊密纏繞n=70匝漆包細(xì)銅線,并將理想交流電壓表1接在細(xì)銅線兩端;然后在初級(jí)線圈(左側(cè))上輸入有效值為24.0V的低壓交流電,再將理想交流電壓表2連接在次級(jí)線圈(右側(cè))上,若理想交流電壓表1的示數(shù)為3.0V,理想交流電壓表2的示數(shù)為12.0V,則次級(jí)線圈的匝數(shù)n2=

。

280110大于【解析】

(3)由于變壓器工作時(shí)有能量損失,導(dǎo)致副線圈電壓實(shí)際值比理論值小,故實(shí)驗(yàn)中測得的原、副線圈的電壓比大于原、副線圈的匝數(shù)比。(4)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的原因可能是

。(多選)

A.變壓器的鐵芯漏磁B.原線圈所加電壓小C.變壓器的鐵芯產(chǎn)生渦流AC【解析】

(4)變壓器的鐵芯漏磁,會(huì)造成副線圈電壓實(shí)際值比理論值小,故A正確;原線圈所加電壓小,不會(huì)造成副線圈電壓實(shí)際值比理論值小,故B錯(cuò)誤;變壓器的鐵芯產(chǎn)生渦流,會(huì)造成副線圈電壓實(shí)際值比理論值小,故C正確。4.(15分)(2024·廣東期中)用如圖甲所示的高中學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。C【解析】

(1)即使副線圈不接用電器,原線圈處于空載也有一定的電損,則原線圈也不能長時(shí)間通電,故A錯(cuò)誤;為了保證人身安全,原線圈要使用低壓交流電源,故B錯(cuò)誤;因線圈中導(dǎo)線有電阻,所以用交流電壓表測副線圈兩端電壓時(shí),副線圈應(yīng)空載,故C正確。(1)關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是

。

A.副線圈不接用電器時(shí),原線圈可以長時(shí)間通電B.為了保證人身安全,要使用低壓直流電源C.副線圈空載時(shí),用交流電壓表可以測得副線圈兩端的電壓(2)小明同學(xué)將變壓器按照要求組裝好后,原線圈接“0”“4”接線柱,副線圈接“0”“14”接線柱,此時(shí)接在原線圈兩端的交流電壓表量程為10V,示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)值為

V(結(jié)果保留1位小數(shù)),此時(shí)副線圈輸出的電壓理論上與

(填選項(xiàng)前字母)最接近。

A.0 B.1.2V C.14V D.18.2V4.4C(3)小黃同學(xué)將原線圈接在交流電源上,將副線圈接在電壓傳感器(可視為理想電壓表)上,觀察到副線圈電壓U2隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示,在t1～t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)先斷開開關(guān),其后僅進(jìn)行的一項(xiàng)操作可能是

。

A.增加了交流電源的頻率B.擺正并擰緊了松動(dòng)的鐵芯C.減少了副線圈的匝數(shù)D.增加了原線圈的匝數(shù)B(4)等效法、理想模型法是重要的物理思維方法,合理采用物理思維方法會(huì)讓問題變得簡單,這體現(xiàn)了物理學(xué)科“化繁為簡”之美。理想變壓器是一種理想