Question

【題目】某班物理實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”�？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示.

(1)下列說(shuō)法正確的是_______。

A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線(xiàn)圈匝數(shù)小于副線(xiàn)圈匝數(shù)

B．變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”

C．可以先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響

D．測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量

E．變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線(xiàn)圈輸送到副線(xiàn)圈

F．變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用

(2)如圖丙所示，某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線(xiàn)圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線(xiàn)圈接學(xué)生電源的交流輸出端，副線(xiàn)圈接小燈泡。下列說(shuō)法正確的是___________。

A．與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力

B．若僅增加原線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，小燈泡的亮度將保持不變

C．若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起

(3)理想變壓器是一種理想化模型。請(qǐng)分析說(shuō)明該模型應(yīng)忽略哪些次要因素________；并證明：理想變壓器原、副線(xiàn)圈的電壓之比，等于兩個(gè)線(xiàn)圈的匝數(shù)之比，即.

Answer 1

【答案】CDF AC 見(jiàn)解析

【解析】

（1）[1]．A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線(xiàn)圈匝數(shù)大于副線(xiàn)圈匝數(shù)，使得次級(jí)電壓較小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．變壓器的原線(xiàn)圈接低壓交流電，測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．可以先保持原線(xiàn)圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線(xiàn)圈的匝數(shù)，研究副線(xiàn)圈匝數(shù)對(duì)副線(xiàn)圈電壓的影響 ，選項(xiàng)C正確；

D．測(cè)量副線(xiàn)圈電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，防止燒壞電表，選項(xiàng)D正確；

E．變壓器開(kāi)始正常工作后，通過(guò)電磁感應(yīng)，把電能由原線(xiàn)圈輸送到副線(xiàn)圈，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；

F．變壓器開(kāi)始正常工作后，若不計(jì)各種損耗，在原線(xiàn)圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能，在副線(xiàn)圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能，鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用，選項(xiàng)F正確；

故選CDF.

（2）[2]．A．變壓器線(xiàn)圈通電后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而對(duì)變壓器上端的橫條鐵芯有吸引作用，則與變壓器未通電時(shí)相比較，此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力，選項(xiàng)A正確；

B．若僅增加原線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，則次級(jí)電壓減小，小燈泡的亮度將變暗，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．若僅增加副線(xiàn)圈繞制的圈數(shù)，則次級(jí)電壓變大，學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起，選項(xiàng)C正確；

故選AC.

（3）[3]．理想變壓器模型應(yīng)忽略的次要因素如下：

①不計(jì)漏磁，即通過(guò)原副線(xiàn)圈每匝線(xiàn)圈的磁通量都相等，因而不計(jì)磁場(chǎng)能損失；

②不計(jì)原副線(xiàn)圈的電阻，因而不計(jì)線(xiàn)圈的熱能損失；

③不計(jì)鐵芯中產(chǎn)生的渦流，因而不計(jì)鐵芯的熱能損失。

綜上，理想變壓器在傳輸能量時(shí)沒(méi)有能量損失。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，原、副線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為

因理想變壓器不計(jì)原、副線(xiàn)圈的電阻，則線(xiàn)圈兩端的電壓等于它產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即

聯(lián)立以上各式可得