Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１２
（）２０１２
物 理 教 师
ＰＨＹＳＩＣＳＴＥＡＣＨＥＲ
第３３卷第１２期
２０１２年
变压器频率关系实验
张国栋
（）黑龙江哈师大附中，黑龙江哈尔滨 １５００８０
变压器》的教学中，教师都会从变压器的理想化过 在《
功率、电流、频率的关系．为了进程中得到原副线圈电压、
一步增强学生感性认识，笔者总结了一些变压器频率关系实验，希望能给大家提供帮助．
１ 听频率关系
、器材：耳机线（烧掉绝缘皮）有源音箱、示教用可ｍ３、ｐ拆卸变压器．
操作：播放学ｍ３通过耳机线与变压器原线圈相连，ｐ
有源音箱与副线圈相连；将“口”字型铁芯生熟悉的音乐；
断开或闭合．
效果：两线圈并列放置且无铁芯穿过其中时，音箱中几乎听不到音乐；两线圈穿入不封闭铁芯时，音箱中能听到音乐；封闭铁芯时，音乐声音变大．
这说明以互感现象为原理的变压器既能传递能量，又能传递信息．音乐的音调不变（不会从男低音变成女高
，音）说明输出频率与输入频率相同．
图１
图２
２ 看频率关系
（）用直流电压表看频率关系．１器材：手摇发电机、两个相同的示教用直流电压表、示教用可拆卸变压器．
操作：一块电压表与变压器原线圈并联后连接到发电机输出端，另一块电压表与副线圈并联，摇动发电机手柄．
效果：两表指针同频率摆动．（）用示波器看频率关系．２器材：学生电源交流档、电子开关（功能是同时在示波器
、上显示原副线圈电压波形）示波器、示教用可拆卸变压器
．３．２
作平面视图
例４．如图５所示，ＭＮ为一竖
距荧光屏直放置足够大的荧光屏，
左边ｌ的空间存在着一宽度也为ｌ、方向垂直纸面向里的匀强磁强．Ｏ′为荧光屏上的一点，ＯＯ′与荧光屏垂直，一质量为ｍ、电荷量为ｑ的带正电的粒子（重力不计）以初速度ｖＯ′方向射入磁场区０从Ｏ点沿Ｏ域．粒子离开磁场后打到荧光屏上时，速度方向与竖直方向成３角．０° 图５若开始时在磁场区域再加上与磁场
，方向相反的匀强电场（图中未画出）场强大小为Ｅ，则该
粒子打在荧光屏上时的动能为多少？
解析：由受力分析可知，粒子在纸面内先做匀速圆周运动，再做匀速直线运动，而在垂直纸面向里的方向上先做类平抛运动，然后再做匀速直线运动，可分别做出正视图与俯视图，如图６、７所示．
加上电场后，根据运动的独立性，带电粒子沿电场方
操作：学生电源低压交流输出，将电子开关“Ａ输入”
““接原线圈，接副线圈，输出”接示波器的“Ｂ输入”Ｙ输“入”地”与原、副线圈和示波器的“地”相连（如图１所示）．．将电子开关的“频率范围”和示波器的“扫描范围”等
在副线圈电路中会看到原副线圈电压波形．旋钮配合，效果：可看到变压器副线圈感生电动势频率与原线圈信号频率相同，相差约１８０°．
（）用传感器看频率关系．３器材：学生电源交流档、两个电压传感器、示教用可拆卸变压器．
操作：一个传感器与变压器原线圈并联后连接到学生电源交流档，另一个传感器与副线圈并联．打开学生电源，观察传感器显示的电压波形（如图２所示）．
：效果可看到变压器副线圈感生电动势频率与原线圈
信号频率相同．
参考文献：
罗栋国．高中物理实验大全．北京：电子工业出版社，１ 王兴乃，
１９８８．８４
（）收稿日期：２０１２－０６－０１
图６
图７
，为：则粒子离开复合场时沿电场方向运动ｔ＝＝
３ｖ９ｖ００，速度为ｖ粒子打在荧光屏上时的动能ａｔ＝ Ｅ＝
９ｍｖ ０
２
（）２２２
为：Ｅｋ＝ｍｖ＋ｖ＝ｖ＋０Ｅ０２．２２２２７ｍｖ ０
点评：展开也好，降维也罢，都是把不易观察的空间物理量的关系在二维图中表示出来，使我们容易找到各物理
从而正确解决问题，其中关键我们要学会量之间的关系，
（）根据需要作出平面图．收稿日期：２０１２－０６－２７
，
运动加速度ａ＝粒子在磁场中运动时间向匀加速运动，
ｍ
—４４—
Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１２
（）２０１２
物 理 教 师
ＰＨＹＳＩＣＳＴＥＡＣＨＥＲ
第３３卷第１２期
２０１２年
变压器频率关系实验
张国栋
（）黑龙江哈师大附中，黑龙江哈尔滨 １５００８０
变压器》的教学中，教师都会从变压器的理想化过 在《
功率、电流、频率的关系．为了进程中得到原副线圈电压、
一步增强学生感性认识，笔者总结了一些变压器频率关系实验，希望能给大家提供帮助．
１ 听频率关系
、器材：耳机线（烧掉绝缘皮）有源音箱、示教用可ｍ３、ｐ拆卸变压器．
操作：播放学ｍ３通过耳机线与变压器原线圈相连，ｐ
有源音箱与副线圈相连；将“口”字型铁芯生熟悉的音乐；
断开或闭合．
效果：两线圈并列放置且无铁芯穿过其中时，音箱中几乎听不到音乐；两线圈穿入不封闭铁芯时，音箱中能听到音乐；封闭铁芯时，音乐声音变大．
这说明以互感现象为原理的变压器既能传递能量，又能传递信息．音乐的音调不变（不会从男低音变成女高
，音）说明输出频率与输入频率相同．
图１
图２
２ 看频率关系
（）用直流电压表看频率关系．１器材：手摇发电机、两个相同的示教用直流电压表、示教用可拆卸变压器．
操作：一块电压表与变压器原线圈并联后连接到发电机输出端，另一块电压表与副线圈并联，摇动发电机手柄．
效果：两表指针同频率摆动．（）用示波器看频率关系．２器材：学生电源交流档、电子开关（功能是同时在示波器
、上显示原副线圈电压波形）示波器、示教用可拆卸变压器
．３．２
作平面视图
例４．如图５所示，ＭＮ为一竖
距荧光屏直放置足够大的荧光屏，
左边ｌ的空间存在着一宽度也为ｌ、方向垂直纸面向里的匀强磁强．Ｏ′为荧光屏上的一点，ＯＯ′与荧光屏垂直，一质量为ｍ、电荷量为ｑ的带正电的粒子（重力不计）以初速度ｖＯ′方向射入磁场区０从Ｏ点沿Ｏ域．粒子离开磁场后打到荧光屏上时，速度方向与竖直方向成３角．０° 图５若开始时在磁场区域再加上与磁场
，方向相反的匀强电场（图中未画出）场强大小为Ｅ，则该
粒子打在荧光屏上时的动能为多少？
解析：由受力分析可知，粒子在纸面内先做匀速圆周运动，再做匀速直线运动，而在垂直纸面向里的方向上先做类平抛运动，然后再做匀速直线运动，可分别做出正视图与俯视图，如图６、７所示．
加上电场后，根据运动的独立性，带电粒子沿电场方
操作：学生电源低压交流输出，将电子开关“Ａ输入”
““接原线圈，接副线圈，输出”接示波器的“Ｂ输入”Ｙ输“入”地”与原、副线圈和示波器的“地”相连（如图１所示）．．将电子开关的“频率范围”和示波器的“扫描范围”等
在副线圈电路中会看到原副线圈电压波形．旋钮配合，效果：可看到变压器副线圈感生电动势频率与原线圈信号频率相同，相差约１８０°．
（）用传感器看频率关系．３器材：学生电源交流档、两个电压传感器、示教用可拆卸变压器．
操作：一个传感器与变压器原线圈并联后连接到学生电源交流档，另一个传感器与副线圈并联．打开学生电源，观察传感器显示的电压波形（如图２所示）．
：效果可看到变压器副线圈感生电动势频率与原线圈
信号频率相同．
参考文献：
罗栋国．高中物理实验大全．北京：电子工业出版社，１ 王兴乃，
１９８８．８４
（）收稿日期：２０１２－０６－０１
图６
图７
，为：则粒子离开复合场时沿电场方向运动ｔ＝＝
３ｖ９ｖ００，速度为ｖ粒子打在荧光屏上时的动能ａｔ＝ Ｅ＝
９ｍｖ ０
２
（）２２２
为：Ｅｋ＝ｍｖ＋ｖ＝ｖ＋０Ｅ０２．２２２２７ｍｖ ０
点评：展开也好，降维也罢，都是把不易观察的空间物理量的关系在二维图中表示出来，使我们容易找到各物理
从而正确解决问题，其中关键我们要学会量之间的关系，
（）根据需要作出平面图．收稿日期：２０１２－０６－２７
，
运动加速度ａ＝粒子在磁场中运动时间向匀加速运动，
ｍ
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