Question

【題目】某學(xué)生選用匝數(shù)可調(diào)的可拆變壓器（該變壓器視為理想變壓器），如圖甲所示，做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持原線圈匝數(shù)和電壓不變，改變副線圈的匝數(shù)，可以研究副線圈匝數(shù)對(duì)輸出電壓的影響。

（1）以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)。在圖乙中畫出變壓器的輸出電壓與匝數(shù)關(guān)系圖像的示意圖，并說明—圖像斜率的物理意義。

（2）設(shè)變壓器原線圈的匝數(shù)為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，端電壓為；副線圈的匝數(shù)為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，端電壓為。請(qǐng)理論推導(dǎo)理想變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系。

（3）如圖丙、丁所示，是電壓互感器和電流互感器的原理圖（“○”中的電表未畫出），根據(jù)他們的工作原理填寫下列表格。

	“○”中所用的電表（選填“電壓表”或“電流表”）	比較原線圈與副線圈導(dǎo)線的粗細(xì)（選填“較粗”或“較細(xì)”）
丙
丁

Answer 1

【答案】(1)圖見解析，物理意義為每匝線圈的電壓 (2)推導(dǎo)過程見解析 (3)見解析

【解析】

(1)根據(jù)題意做出圖像如圖所示：

—圖像斜率的物理意義表示每匝線圈產(chǎn)生的電壓。

(2)由于互感現(xiàn)象沒有漏磁，原副線圈中的每匝線圈都具有相同的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有：

所以聯(lián)立有：

由于不計(jì)原副線圈的電阻，因此原線圈兩端電壓U1=E1，副線圈兩端電壓U2=E2，所以有：

(3)根據(jù)電壓互感器和電流互感器原理和特點(diǎn)可填表如下：

	“○”中所用的電表（選填“電壓表”或“電流表”）	比較原線圈與副線圈導(dǎo)線的粗細(xì)（選填“較粗”或“較細(xì)”）
丙	電壓表	較細(xì)
丁	電流表	較粗