高考物理一輪復習第11章交變電流變壓器第3課時利用傳感器制作簡單的自動控制裝置學案-學案下載一、選擇題要求：根據所學知識，從每小題給出的四個選項中，選出正確的一個。1.一個理想的變壓器，初級線圈匝數為N1，次級線圈匝數為N2，當原線圈接入交流電壓U1時，次級線圈輸出電壓U2的大小是：A.N2/N1*U1B.N1/N2*U1C.N2/N1*U2D.N1/N2*U22.在一個交流電路中，已知電阻R=10Ω，電感L=0.5H，電容C=100μF，電源頻率f=50Hz，則電路的諧振頻率為：A.1kHzB.2kHzC.3kHzD.4kHz二、填空題要求：根據所學知識，填寫下劃線處的空格。3.變壓器的變壓比公式為：_________。4.一個交流電路中，已知電源電壓的有效值為220V，若要使電感L=0.2H的線圈產生最大電流，則電源的頻率應為_________Hz。三、解答題要求：根據所學知識，解答下列問題。5.（1）請說明變壓器的原理，并簡述其工作過程。（2）已知一個變壓器的初級線圈匝數為200匝，次級線圈匝數為50匝，當原線圈接入交流電壓220V時，求次級線圈的輸出電壓。（3）若將原線圈接入交流電壓110V，求次級線圈的輸出電壓。四、實驗題要求：根據實驗原理和步驟，完成下列實驗報告。6.實驗名稱：變壓器變壓比測量實驗目的：1.理解變壓器的變壓比原理。2.學習使用變壓器進行電壓變換。實驗原理：變壓器的工作原理是基于電磁感應。當交流電流通過變壓器的初級線圈時，會在次級線圈中產生感應電動勢，從而實現電壓的變換。實驗步驟：1.準備一臺變壓比為1:2的變壓器，一個交流電源，一個電流表和一個電壓表。2.將變壓器初級線圈接入交流電源，次級線圈接入電流表和電壓表。3.記錄初級線圈和次級線圈的電壓和電流值。4.根據實驗數據計算變壓器的變壓比。實驗報告要求：1.實驗目的簡述。2.變壓器變壓比原理簡述。3.實驗步驟詳細描述。4.實驗數據記錄。5.計算變壓比并分析實驗結果。五、計算題要求：根據所學知識，計算下列問題。7.一個交流電路中，已知電阻R=20Ω，電感L=0.1H，電容C=50μF，電源頻率f=100Hz，求電路的阻抗Z。8.一個理想變壓器的初級線圈匝數為400匝，次級線圈匝數為100匝，當原線圈接入交流電壓220V時，若次級線圈接入一個負載電阻R=10Ω，求負載電阻上的電壓U2。六、應用題要求：根據所學知識，分析并解答下列問題。9.在一個電力系統中，有一臺變壓器，其初級線圈接入電壓為10kV，次級線圈輸出電壓為400V。若初級線圈接入電流為100A，求次級線圈的輸出電流。假設變壓器為理想變壓器。10.一個調諧電路，由一個電阻R=2kΩ、一個電感L=0.5H和一個電容C=50μF組成，電源頻率為1kHz。求電路的諧振阻抗Z和電路的諧振電流I。本次試卷答案如下：一、選擇題1.A解析：根據變壓器的變壓比公式，次級線圈輸出電壓U2與初級線圈輸入電壓U1成正比，比例系數為次級線圈匝數N2與初級線圈匝數N1的比值，即U2=N2/N1*U1。2.A解析：電路的諧振頻率由電感L、電容C和電源頻率f決定，計算公式為f=1/(2π√(LC))。代入L=0.5H，C=100μF，f=50Hz，計算得出諧振頻率為1kHz。二、填空題3.變壓器的變壓比公式為：U2/U1=N2/N1解析：變壓比公式表示次級線圈輸出電壓U2與初級線圈輸入電壓U1的比值等于次級線圈匝數N2與初級線圈匝數N1的比值。4.100解析：要使電感L=0.2H的線圈產生最大電流，電源的頻率應等于線圈的自感頻率，計算公式為f=1/(2π√(L/R))。代入L=0.2H，R=10Ω，計算得出頻率為100Hz。三、解答題5.（1）變壓器的原理是電磁感應，工作過程如下：當交流電流通過變壓器的初級線圈時，在線圈周圍產生交變磁場，該磁場穿過變壓器的次級線圈，從而在次級線圈中產生感應電動勢，實現電壓的變換。（2）次級線圈的輸出電壓U2=N2/N1*U1=50/200*220V=55V。（3）次級線圈的輸出電壓U2=N2/N1*U1=50/200*110V=27.5V。四、實驗題6.實驗報告內容應包括以下部分：1.實驗目的簡述：理解變壓器的變壓比原理，學習使用變壓器進行電壓變換。2.變壓器變壓比原理簡述：變壓器利用電磁感應原理，通過初級線圈和次級線圈的匝數比實現電壓的變換。3.實驗步驟詳細描述：a.準備一臺變壓比為1:2的變壓器，一個交流電源，一個電流表和一個電壓表。b.將變壓器初級線圈接入交流電源，次級線圈接入電流表和電壓表。c.記錄初級線圈和次級線圈的電壓和電流值。d.根據實驗數據計算變壓器的變壓比。4.實驗數據記錄：實驗中測得的電壓和電流值。5.計算變壓比并分析實驗結果：根據實驗數據計算變壓比，分析實驗結果是否與理論預期相符。五、計算題7.Z=√(R^2+(ωL-1/ωC)^2)解析：電路的阻抗Z由電阻R和電路的感抗、容抗共同決定，計算公式為Z=√(R^2+(ωL-1/ωC)^2)。代入R=20Ω，L=0.1H，C=50μF，f=100Hz，計算得出阻抗Z。8.U2=(N2/N1)*U1=(100/400)*220V=55V解析：根據變壓器的變壓比公式，次級線圈輸出電壓U2等于初級線圈輸入電壓U1乘以變壓比N2/N1。六、應用題9.次級線圈的輸出電流I2=I1*(N1/N2)=100A*(400/10kV)=4A解析：根據理想變壓器的