黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的-种环保型设备.它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯.然后被黑光灯周围的高压电网“击毙．(1)-只额定功率为P的黑光灯正常工作时.约有2.5%的电能转化为频率为ν的紫光．求黑光灯每秒钟向外辐射的紫光光子约有多少．(2)高压电网产生高压的关键器件是一个升压变压器.电路如图所示．由电子电路提供电压U1=20V的高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的-种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的高压电网“击毙”．
（1）-只额定功率为P的黑光灯正常工作时，约有2.5%的电能转化为频率为ν的紫光．求黑光灯每秒钟向外辐射的紫光光子约有多少．（已知普朗克常量为h）
（2）高压电网产生高压的关键器件是一个升压变压器，电路如图所示．由电子电路提供电压U₁=20V的高频正弦交流电输入到变压器的原线圈，副线圈产生高压输送到电网，已知变压器原、副线圈的匝数比n₁/n₂=1/100，变压器是理想的，求电网上相邻电极间的电压最大时可达到多少？．

分析：根据光子的能量公式求辐射光子数，根据变压器的电压与匝数成正比求电极间的最大电压．

解答：解：
（1）每个紫光光子的能量为E=hν
设黑光灯每秒钟向外辐射的紫光光子约有n个，则Pt×2.5%=nE
得n=

0.025P

hν

（2）变压器的输出电压为U2=

U1=2.0×103V
电网上相邻电极间的电压最大时可达到U2m=

U2=2.8×103V
答：（1）每秒钟向外辐射的紫光光子约有

0.025P

hν

；
（2）相邻电极间的电压最大时可达到2.8×10³V

点评：本题考查了变压器的原理，记住电压、电流与匝数的关系和输入功率等于输出功率．

练习册系列答案

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黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的-种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．
（1）-只额定功率为P的黑光灯正常工作时，约有5%的电能转化为光能，光能中约有50%是频率为υ的紫光．求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子．（已知普朗克恒量为h）
（2）如图是高压电网的工作电路示意图，变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，输送到高压电网，电网相邻两电极间距离为0.5cm．空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm，为防止两电极间空气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝数比n₁：n₂应满足什么条件？．

（2006?淮安二模）黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的-种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．
（1）-只额定功率为P的黑光灯正常工作时，约有5%的电能转化为光能，光能中约有40%是频率为γ的紫光．求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子．（已知普朗克恒量为h）
（2）如图是高压电网的工作电路示意图，变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，输送到高压电网，电网相邻两电极间距离为0.5cm．空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm，为防止两电极间空气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝数比n₁：n₂应满足什么条件？

（2006?镇江模拟）黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的-种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．
（1）一只额定功率为P=20w的黑光灯正常工作时，约有5%的电能转化为光能，光能中约有46%是频率为γ=7×10¹⁴Hz的紫光．求黑光灯每秒钟向外辐射多少个该频率的紫光光子．（已知普朗克恒量为h=6.6×10^-34J?s，保留两位有效数字）
（2）如图是高压电网的工作电路示意图，变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，输送到高压电网，电网相邻两电极间距离为0.5cm．空气在常温常压下被击穿的临界电场强度为6220V/cm，为防止两电极间空气被击穿而造成短路，变压器的初、次级线圈匝数比n₁：n₂应满足什么条件？．

黑光灯是利用物理方法来灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”．
如下图是高压电网的工作电路，高压电网是利用变压器将有效值为220V的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿电场为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？

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