双语报2022-2023高三29答案

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14.(12分)如图所示，理想变压器的原线圈两端连接电压有效值恒定的交流电源，原、副线圈均接入阻值为R的负载电阻。当开关S断开时，与原线圈连接的电压表V1的示数为U1,与副线圈连接的电压表V2的示数为U2。求：(1)当开关S断开时，原线圈中的输入电流大小。(2)交流电源电压的有效值。(3)当开关S闭合时，电路消耗的总功率。V)R【答案】(1)U,RU: U:(2)U(U U)22了(3) 2RU【解析】(1)开关断开时，副线圈上的电流U.12=由输出功率等于输入功率，有UI=U2I2解得1=UUR(2)根据欧姆定律，原线图上电阻上的电压UR=I R联立解得UR=UU交流电源电压的有效值为U=U URU: U:解得U=U(3)由题可知，原、副线圈匝数比为n:Un2 U2开关闭合时，根据变压器输入功率等于其输出功率可将电路进行如下等效RR等效UR等数Rn2解得R等数=电路消耗的总功率UPR等效十R解得P=RR

13.(12分)输电能耗演示电路如图所示，左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3，输入电压为U。=7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为10Ω。已知开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1，负载R上的功率为P,=10W;开头S接2时，右侧变压器原、副线圈匝数比为1：2。求：(1)连接两理想变压器的导线总电阻r。(2)当开关S接2时，负载R上的电功率。【答案】(1)52(2)22.5W【解析】(1)当开关S接1时，左侧变压器副线圈两端的电压U2=3U。解得U2=22.5VU由P,=解得U4=10V流过右侧变压器副线圈的电流U1.=右侧变压器原线圈两端的电压U3=2U解得U3=20V流过右侧变压器原线圈的电流1解得I3=0.5A则r=U2-U3Is解得r=52(2)当开关S接2时，设右侧变压器原线圈的输电电流为I,则右侧变压器副线圈中的电流为0.5I,根据右侧变压器电压与匝数的关系可知U2-Ir 0.5IRn3n解得I=3A则负载R上的功率P2=(0.5I)2R解得P2=22.5W