2021年高考物理一轮复习 10-2变压器电能的输送同步检测试题

10.2 变压器电能的输送A组题组一理想变压器基本规律的应用1．(单选)如图10－2－21所示，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V，6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是()．图10－2－21A．120 V,0.10 A B．240 V,0.025 AC．120 V,0.05 A D．240 V,0.05 A解析副线圈电压U2＝12 V，由U1U2＝n1n2得U1＝240 V，副线圈中电流I2＝2P灯U灯＝2×612A＝1 A，由I1I2＝n2n1得I1＝0.05 A.答案 D2．(多选)在绕制变压器时，某人将两个线圈误绕在如图10－2－22所示的变压器铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，而另一半则通过中间的臂，已知线圈1和2的匝数比为2∶1，在不接负载的情况下()．图10－2－22A．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为110 VB．当线圈1输入电压为220 V时，线圈2输出电压为55 VC．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为220 VD．当线圈2输入电压为110 V时，线圈1输出电压为110 V解析当线圈1接220 V的交流电压时，设穿过线圈1的磁通量为Φ，依题意则穿过线圈2的磁通量为Φ2，若线圈1的匝数为n，则线圈2的匝数为n2，根据法拉第电磁感应定律得U1＝n ΔΦΔt，U2＝12nΔΦΔt×12，整理得U2＝U14＝55V．当线圈2接110 V的交流电压时，设穿过线圈2的磁通量为Φ′，则穿过线圈1的磁通量为Φ′2，由法拉第电磁感应定律得：U2′＝n2·ΔΦ′Δt，U1′＝n×12×ΔΦ′Δt，整理得U1′＝U2′＝110 V，选项B、D正确．答案BD3．(单选)用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110 V，通过负载的电流图象如图10－2－23所示，则()．图10－2－23A．变压器输入功率约为3.9 WB．输出电压的最大值是110 VC．变压器原、副线圈匝数比是1∶2D．负载电流的函数表达式i＝0.05 sin(100 πt＋π2)A解析由题意知：U1＝220 V，U2＝110 V，所以n1n2＝U1U2＝2∶1，U2m＝110 2V，选项B、C均错误．由图象可知：I2m＝0.05 A，T＝0.02 s，则负载电流的表达式为i＝0.05 sin(100 πt)A，选项D错误．变压器的输入功率P1＝P2＝I2U2＝0.052×110 W≈3.9 W，选项A正确．答案 A4．(单选)如图10－2－24所示，匝数为50匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝210T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5 m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝100 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V，60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是()．图10－2－24A．在图示位置线框中产生的感应电动势最大B．线框中产生电动势的有效值为250 2 VC．变压器原、副线圈匝数之比为25∶22D．允许变压器输出的最大功率为1 000 W解析在图示位置线框和磁感线垂直，磁通量最大，线框中产生的感应电动势为零，选项A错误；线框中产生的感应电动势的最大值E m＝NBSω＝250 2V，其有效值E＝22E m＝250 V，选项B错误；灯泡能正常发光，则电压U2＝220 V，由U1U2＝n1n2，可知变压器原、副线圈匝数之比为25∶22，选项C正确；熔断器允许通过的最大电流为10 A，即I1＝10 A，P1＝U1I1＝250×10 W ＝2 500 W，因此变压器允许输出的最大功率为2 500 W，选项D错误．答案 C题组二理想变压器的动态分析5．(单选)如图10－2－25所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2.下列说法中正确的是()．图10－2－25A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变小B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、V2的示数均变小D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大解析若F不动，滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，则副线圈回路中总电阻变大，则回路中电流减小，灯泡两端电压减小，功率变小，滑动变阻器两端电压变大，V2的示数变大，而原线圈两端电压不变，则A错误；B正确；若P不动，滑片F向下移动时，根据理想变压器特点可知原线圈两端电压不变，电压表V1示数不变，副线圈两端电压减小，则副线圈回路中电流变小，灯泡L消耗的功率减小，电压表V2的示数变小，C、D 错误．答案 B6．(多选)如图10－2－26甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R＝10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法中正确的是()．图10－2－26A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22 VB．当单刀双掷开关与a连接，且t＝0.01 s时，电流表示数为零C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25 Hz解析原线圈输入电压的有效值为U1＝3112V＝220 V，当单刀双掷开关与a连接时，U2＝110U1＝22 V，A选项正确；当t＝0.01 s时，电流表示数不为零，电流表测量的是有效值，B 选项错误；当单刀双掷开关由a 拨向b 时，U 2′＝15U 1＝44 V ，输出功率增大，原线圈的输入功率也增大，此时输出电压的频率不变，C 选项正确，D 选项错误．答案 AC7． (单选)调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图10－2－27乙所示．线圈AB 绕在一个圆环形的铁芯上，CD 之间输入交变电压，转动滑动触头P 就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器．现在CD 两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么( )．图10－2－27A ．由甲图可知CD 两端输入交流电压u 的表达式为u ＝362sin(100t )(V)B ．当滑动触头P 逆时针转动时，MN 之间输出交流电压的频率变大C ．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D ．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R 2消耗的电功率变小解析 由图甲可知u ＝362sin 100πt (V)，A 错误．M 、N 之间输出交流电压的频率由输入的交流电压的频率决定，B 错误．滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，R 3减小，由“串反并同”可知电压表读数减小，电流表读数增大，R 2消耗的电功率P 2＝U 2R 2减小，C 错误，D 正确． 答案 D8．(单选)如图10－2－28所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，为交流电流表．在变压器原线圈a 、b 两端加上一峰值不变的正弦交变电压，下列分析正确的是( )．图10－2－28A．只将S1从1拨向2时，电流表示数变小B．只将S2从3拨向4时，电流表示数变大C．只将R的滑片上移，R2的电功率变大D．只将R的滑片上移，R2的电功率减小解析只将S1从1拨向2时，输出电压升高，输出功率增大，电流表示数变大，选项A错误；只将S2从3拨向4时，输出电压降低，输出功率减小，电流表示数变小，选项B错误；只将R的滑片上移，R接入回路的电阻变大，R2中电流减小，R2的电功率变小，选项C错误，D正确．答案 D题组三远距离输电9．(多选)如图10－2－29所示，一交流发电机经升压变压器向远处用户输电，因某种原因发电机输出电压增大，设输电线的电阻和用户负载均不变(设用户负载为纯电阻)，电流表和电压表为理想交流电表，则()．图10－2－29A．电流表示数增大B．电压表示数增大C．输电线上消耗的电功率减小D．输电线上消耗的电功率增大解析副线圈输出电压增大，输电线和用户负载为两电阻串联，电流增大，输电线电阻消耗功率增大，由理想变压器电流关系得，原线圈中电流增大，ABD选项正确．答案ABD10．(单选)如图10－2－30所示为重庆某中学教学区供电示意图，供电部门通过理想变压器原线圈A 、B 端送电，虚线框内表示教学区内各教室的照明电路．已知变压器副线圈C 、D 两端距教学区输入端E 、F 距离较远，电路之间输电线电阻不能忽略，设定A 、B 端输入电压一定，则以下说法正确的是( )．图10－2－30A ．如果教学区同时使用的电灯减少，A 、B 端输入功率仍不变B ．C 、D 端电压一定为220 VC ．E 、F 端电压一定为220 VD ．教学区内同时使用的电灯越多，E 、F 端输入电压越低解析 使用的电灯减少时，输电线与照明电路的总电阻变大，副线圈两端电压U 2不变，故P 出＝U 22R 总变小，又P 入＝P 出，所以A 、B 端输入功率变小，A 项错误；由于输电线电阻的分压，要保证教室内照明灯正常工作，则应有U CD >220 V ；而U EF 会因为使用的电灯数量不同而获得不同电压，B 、C 项错误；当使用的电灯越多时，输电线上损失的电压就越多，EF 端输入的电压就越低，D 项正确．答案 D11．(多选)如图10－2－31所示，某变电站用10 kV 的高压向10 km 外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是( )．图10－2－31 选项型号 千米电阻(Ω/km) ADYD30/C 1 BDYD50/C 0.6 C DYD100/C0.3D DYD150/C0.2解析由P＝P线＝200 kW×2%＝4 kW，由P线＝I2R解得R＝10 Ω.由于输电线长度需要20 km，所以可以选择千米电阻0.5 Ω/km以下的型号DYD100/C或型号DYD150/C，符合要求的是选项C、D.答案CDB组12．(多选)如图10－2－32所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶10，接线柱a、b接在电压为u＝222sin(100πt)V的交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100 Ω，R2为用半导体热敏材料制成的传感器．下列说法中正确的是()．图10－2－32A．t＝1600s时，a、b两点间电压的瞬时值为11 VB．t＝1600s时，电压表的读数为220 VC．当R2的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大D．在1分钟内电阻R1上产生的热量为2 904 J解析根据u＝222sin(100πt)V，知t＝1600s时，a、b两点间电压的瞬时值为112V，所以A错．根据n1n2＝U1U2可知，电压表示数U2＝n2n1·U max2＝220 V，所以B正确．在原副线圈匝数比不变时，变压器输入电压决定输出电压，知输出电压不变，温度升高，R2变小，R1、R2并联，总阻值也变小，输出电流变大，由n1n2＝I2I1可知输入电流也变大，C正确．电阻R1上在1分钟内产生的热量Q＝U22R1t＝29 040 J，所以D错．答案BC13．(多选)如图10－2－33甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，R1＝30 Ω，R2＝60 Ω，R3＝20 Ω，已知开关S闭合时，通过R1的正弦交流电如图乙所示，则开关S断开后()．图10－2－33A．原线圈输入交流电的频率为0.02 HzB．原线圈输入电压的最大值为300 2 VC．电流表示数为325 AD．R3消耗的功率为14.4 W解析根据理想变压器原理可知原、副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02 s、频率为50 Hz，A错；当开关S闭合时，由图乙可知通过R1的电流最大值为I m＝1 A，根据欧姆定律可知，R1两端的最大电压为U m＝30 V，通过计算得副线圈两端的最大电压为60 V，再根据原、副线圈的电压之比等于匝数之比，可知原线圈输入电压的最大值为300 V，B错；当开关S断开后，原、副线圈上的电压不变，故流过R1的电流的最大值为U m′R3＋R1＝1.2 A，而电流表测的是电流的有效值，故电流表示数为325A，C正确；由P3＝I2R3得R3消耗的功率为14.4 W，D正确．答案CD14．(单选)如图10－2－34所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电，电压为u＝U0cos 100πt(V)，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R，当电键S接通后，电流表读数为I，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升．下列判断正确的是()．图10－2－34A．电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I2RB．原线圈中的电流为nI，变压器的输入功率为I2R＋mg v，副线圈电流的频率为50 HzC．变压器的输入功率为I2R＋mg v＋B2l2v2 rD．电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为U0 n解析电动机两端电压大于IR，IR是电动机线圈电阻R上的电压，用于发热，A错；原线圈中的电流为In，B错；变压器的输入功率为I2R＋mg v＋B2l2v2r，即一部分在电动机线圈电阻R上发热变成内能；另一部分用于对外做功，将其中一部分电能转化为金属杆的机械能，其余部分克服安培力做功，转化为电能，电流通过纯电阻电路转化为金属杆上的焦耳热，C对；副线圈电压的有效值为U02n，D错．答案 C。

峙对市爱惜阳光实验学校省普安一中高三物理一轮复习同步练习48：变压器电能的输送一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每题至少有一个选项正确，选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．(2021·高考)一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图1所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．那么 ( )图1A．流过电阻的电流是20 AB．与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W解析：原线圈中电压的有效值是220 V．由变压比知副线圈中电压为100 V，流过电阻的电流是10 A；与电阻并联的电压表的示数是100 V；经过1分钟电阻发出的热量是6×104 J；P入＝P出＝U22R＝100210V＝1×103 W．只有D项正确．答案：D2．(2021·模拟)正弦式电流经过匝数比为n1n2＝101的变压器与电阻R、交流电压表 V、交流电流表A按如图2甲所示方式连接，R＝10 Ω.图乙所示是R两端电压U随时间变化的图象，U m＝10 2 V，那么以下说法中正确的选项是( )图2A．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R＝2cos100πt(A)B．电流表A的读数为0.1 AC．电流表A的读数为210AD．电压表的读数为U m＝10 2 V解析：由图乙所示图象知T＝2×10－2 s，f＝50 Hz，ω＝2πf＝100πrad/s ，I m ＝U mR＝ 2A ，故i R ＝2cos100πt (A)，A 正确．再根据I 1I 2＝n 2n 1，I 2＝I m2＝1 A 知，I 1的有效值为0.1 A ，B 正确，C 错误．电压表读数为副线圈电压的有效值，U ＝U m2＝10 V ，故D错误． 答案：AB3．如图3所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n .原线圈接正弦交流电压U ，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R .当输入端接通 电源后，电流表读数为I ，电动机带动一重物匀速上升． 以下判断正确的选项是 ( ) A ．电动机两端电压为IR B ．电动机消耗的功率为I 2RC ．原线圈中的电流为nID ．变压器的输入功率为UIn解析：因电动机是非纯电阻电路，U ≠IR ，P ≠I 2R ，A 、B 错．电动机两端电压为U n，故电动机消耗的功率为IUn，即为变压器的输入功率，原线圈中的电流I 0＝I /n ，D 对C 错． 答案：D4．如图4所示，左侧的圆形导电环半径为r ＝1.0cm ，导电环与一个理想变压器的原线圈相连，变压器的副线圈两端与一个电容为C ＝100pF 的电容器相连，导电环的电阻不计，环中有垂直于圆环平面的变化磁场，磁感强度B 的变化率为ΔBΔt ＝100 2 πsin ωt ，假设电容器C 所带电荷量的最大值为1×10－9C ，那么所用理想变压器的原、副线圈的匝数之比为(取π2＝10)( )A ．1∶100B ．100∶1C ．1∶100 2D ．1002∶1解析：原线圈两端电压最大值 U 1m ＝(ΔBΔt)m S ＝0.1 2 V.副线圈两端电压的最大值即电容器两端电压的最大值由C ＝Q U 得：U 2m ＝Q mC ＝1 V ，所以n 1n 2＝U 1m U 2m ＝1100.故A 对．答案：A5．如图5所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，原线圈中串一个灯泡L ，副线圈上接三个与L 相同的灯泡，这三个灯泡均能正常发光，那么 ( )A ．灯L 也能正常发光B ．灯L 比另三灯都暗C ．灯L 将会被烧坏D ．不能确解析：原、副线圈中的电流之比为I 1I 2＝n 2n 1＝13，而副线圈中通过每盏灯的电流均为其额电流I 额＝I 23.又I 1＝13I 2，所以通过原线圈中灯L 的电流恰为其额电流，灯L正常发光，所以A 正确．答案：A6．(2021·高考)如图6所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u ＝202sin100πt V ．氖泡在两端电压到达100 V 时开始发光．以下说法中正确的有 ( )图6A ．开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB ．开关接通后，电压表的示数为100 VC ．开关断开后，电压表的示数变大D ．开关断开后，变压器的输出功率不变解析：由u＝20 2 sin100πt V可知，U m＝20 2 V，f＝50 Hz，氖泡在一个周期内发光两次，故其发光频率为100 Hz，A正确．电压表示数为U＝U m2×5＝100V，B正确．开关断开后电压表示数不变，输出功率变小，故C、D错误．答案：AB7．如图7所示是霓虹灯的供电电路，电路中的变压器可视为理想变压器．变压器原线圈与副线圈的匝数比n1n2＝120，加在原线圈上的电压为u1＝311sin100πt(V)，霓虹灯正常工作的电阻R＝440 kΩ，I1、I2表示原、副线圈中的电流．以下判断正确的选项是( )图7A．副线圈两端电压6220 V，副线圈中的电流1 mAB．副线圈两端电压4400 V，副线圈中的电流10.0 mAC．I1＜I2D．I1＞I2解析：原线圈电压的有效值为U＝U m2＝220 V，由U1U2＝n1n2得副线圈电压U2＝4400 V；由I2＝U2R得I2＝10.0 mA，选项B对．根据n1＜n2，而I1I2＝n2n1，故I1＞I2，选项D对．答案：BD8．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1＝600匝、n2＝120匝，电源的电压为U＝311sin100πt(V)，原线圈中串联一个额电流为0.2 A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，那么( )A．负载功率不能超过44 WB．副线圈电流的最大值不能超过1 AC．副线圈电流的有效值不能超过1 AD．无论副线圈电流有多大，保险丝总不会被烧毁解析：保险丝的额电流指有效值，由电流与线圈匝数的关系I1I2＝n2n1及原线圈中电流的有效值I1≤0.2 A得副线圈中的电流的有效值I2≤1 A，那么副线圈电流的最大值不能超过2I2＝ 2 A．再由电压与线圈匝数的关系U1U2＝n1n2及原线圈两端的电压的有效值U1＝U1m2＝220 V得副线圈两端电压的有效值U2＝44 V，那么有P＝U2I2≤44 W，故A、C选项正确，B、D选项错误．答案：AC9．(2021·高考)某小型水电站的电能输送示意图如图8所示，发电机的输出电压为200 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)．要使额电压为220 V的用电器正常工作，那么 ( )图8A.n2n1＞n3n4B.n2n1＜n3n4C．升压变压器的输出电压于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，P出－P损＝P入，故D正确.U2U1＝n2n1，U3U4＝n3n4，因为U1＝200 V＜U4＝220 V，U2＞U3＝U2－U线，故n2n1＞n3n4，A正确．答案：AD10．1月份，我国大遭遇特大雪灾，输电线外表结冰严重，导致线断塔倒．某学验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，处理后的电路原理如图9所示，输电线路终端降压变压器用模拟负载R0代替，R L为输电线电阻，并将电阻R L放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现冰雪融化的现象．为了研究最好除冰方案，以下模拟除给操作外，其他条件不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是( )图9A．将调压变压器滑动触头P向上移动一些B．将调压变压器滑动触头P向下移动一些，同时通电时间C．通过计算，选择适当输出电压，并闭合S将模拟负载R0短时短路D．通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载R0的阻值增大一些解析：输电线的电阻R L一，将调压变压器滑动触头P向上移动一些，可以增大输出电压和输出电流，因此R L上消耗的功率增大，可以增强除冰效果，但同时也增大了电能消耗；通电时间，虽可以增大发热量，但发热快慢不变即功率不变，假设发热与导线散热平衡，那么导线上的冰是不能除去的；如果所加电压适当，闭合S将模拟负载R0短时短路，可以将电能在R L上释放短时产生大量热量而除冰，适当电压可保证输电线不被烧断，节能省时；假设增大R0，那么R L上的电功率会减小．因此最合理的是方案C.答案：C二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(14分)理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300 V，副线圈两端电压U2为220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U＝2 V．求：图10(1)原线圈n1于多少匝？(2)当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5 A．那么电流表A1的示数I1为多少？(3)当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′于多少？解析：(1)由电压与变压器匝数的关系可得： U 1/n 1＝U 2/n 2＝U ，那么n 1＝1650匝．(2)当开关S 断开时，有：U 1I 1＝U 2I 2，I 1＝U 2I 2U 1＝13A(3)当开关S 断开时，有：R L ＝U 2/I 2＝44 Ω.当开关S 闭合时，设副线圈总电阻为R ′，有R ′＝R L /2＝22 Ω，副线圈中的总电流为I 2′，那么I 2′＝U 2/R ′＝10 A ．由U 1I 1′＝U 2I 2′可知，I 1′＝U 2I 2′U 1＝23A.答案：(1)1650匝 (2)13 A (3)23A12．(16分)水利枢纽工程是流域治理的关键工程，是中国规模最大的水利工程．枢纽控制流域面积为1.0×106 km 2，占流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q ＝1×1011m 3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作的总发电功率)为P ＝2×107kW ，年平均发电量约为W ＝0×1010kW·h.该工程已竣工，电站主要向、电供电，以缓解这两 个的供电紧张局面．阅读上述资料，解答以下问题(水的密度ρ＝1.0×103kg/m 3，g 取10 m/s 2)：(1)假设电站上、下游水位差按h ＝100 m 计算，试推导电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式，并计算出效率η的数值．(2)假设26台发电机组建成并发电，要到达年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t 为多少天？(3)将该电站的电能输送到，送电功率为P 1＝×105kW ，采用超高压输电， 输电电压为U ＝500 kV ，而发电机输出的电压约为U 0＝18 kV.假设输电线上损耗的功率为输电功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．解析：(1)一年流做功(即减少的势能)W ′＝Qρgh .水流的势能转化为电能的效率η＝WW′＝WQρgh，将数据代入上式得η≈67%.(2)设每台发电机组平均年发电n天，那么W＝Pt，即P×n×24＝W.所以n＝W24P＝0×10102×107×24天≈19天．(3)升压变压器原、副线圈的匝数比n1n2＝U0U＝18500＝9250，输电线上的电流I＝P1U＝900 A.损失功率P损＝5%P1＝I2r，所以r≈2 Ω.答案：(1)η＝WQρgh67% (2)19天(3)92502 Ω。

第2节变压器电能的输送基础必备1.(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为5∶1,电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,两电表均为理想交流电表.若R 1两端电压瞬时值表达式为u1=20sin(100πt)V,则下列说法正确的是(BC)A.电流表的示数为20 AB.电压表的示数为40 VC.R2消耗的功率为160 WD.原线圈输入交变电流的频率为100 Hz解析:R1两端电压为u1=20sin(100πt)V,其最大值是20V,有效值是20 V,电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,所以电压表的读数是40 V,副线圈中的电流与流过R1,R2的电流是相等的,即I2=A=4 A,由原、副线圈的电流与匝数的关系得I1=×4 A=0.8 A,故A错误,B正确;R2消耗的功率为P R2=R2=42×10 W=160 W,故C正确;变压器不会改变交变电流的频率,且副线圈输出电流的频率为f=Hz=50 Hz,故D错误.2.如图所示为某小型发电站的输电示意图,发电站输出U 1=220sin(100πt)V的交变电流通过升压变压器升压后进行高压输电,接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电,图中高压输电线部分总电阻为r,负载端的电压表是理想电压表,下列有关描述正确的是(C)A.若开关S1,S2都断开,则电压表示数为零B.负载端所接收交变电流的频率为25 HzC.深夜开灯时灯较亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故D.用电高峰期灯泡较暗,可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度解析:开关都断开时降压变压器空载,其副线圈两端有电压,电压表示数不为零,选项A错误;变压器不能改变交变电流的频率,故负载端所接收交变电流的频率还是50 Hz,选项B错误;深夜大部分用户已关灯,干路中电流减小,线路损耗也减小,用户得到的电压升高,故此时开灯较亮,选项C正确;用电高峰时,负载增多,负载电阻减小,干路中电流增大,因此输电线路上损耗电压增大,导致降压变压器的输入电压降低,为提高负载电压,可增大降压变压器副线圈的匝数,使负载电压提高,选项D错误.3.(2019·山东潍坊模拟)(多选)如图所示,图(甲)是一理想变压器,原、副线圈的匝数比为100∶1.若向原线圈输入图(乙)所示的正弦交变电压,图中R T为热敏电阻(阻值随温度升高而变小),R1为可变电阻,电压表和电流表均为理想电表,下列说法中正确的是(CD)A.在t=0.005 s时,电压表的示数约为50.9 VB.变压器原、副线圈中的电流之比为100∶1C.R T温度降低时,适当增大R1可保持R T两端的电压不变D.R T温度升高时,电压表的示数不变、电流表的示数变大解析:由题图(乙)可以知道交流电压最大值U m=36V,有效值为36 V,即电压表的示数为36 V,A错误;原、副线圈的匝数比为100∶1,所以变压器原、副线圈中的电流之比为1∶100,B错误;R T温度降低时,电阻增大,在串联电路中适当增大R1可保持R T两端的电压不变,C正确;电压表的示数为输入电压,保持不变,R T温度升高时,阻值减小,电流表的示数变大,D正确.4.(2019·河南郑州质检)(多选)如图(甲)所示的电路中,理想变压器的原、副线圈匝数比为10∶1,在原线圈输入端a,b接入如图(乙)所示的电压.电路中电阻R1=5 Ω,R2=6 Ω,R3为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,开始时开关S断开.下列说法正确的是(AD)A.电压表的示数为11VB.电流表的示数为 AC.闭合开关S后,电压表示数变大D.闭合开关S后,电流表示数变大解析:根据交变电流有效值定义可知题图(乙)所示交变电压的有效值满足·=·T,得U==110V,由理想变压器变压规律可知,电压表示数为11 V,A项正确;由欧姆定律可知,副线圈电流为I==A,由变压器知识可知,原线圈电流为A,B项错误;闭合开关,副线圈电路的总电阻减小,输出电压不变,输出功率增大,故理想变压器的输入功率增大,所以电流表示数增大,C项错误,D 项正确.5.(多选)在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法正确的有(CD)A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析:由于发电厂的输出电压不变,升压变压器的匝数不变,所以升压变压器的输出电压不变,A错误;由于发电厂的输出功率增大,则升压变压器的输出功率增大,又升压变压器的输出电压U2不变,根据P=UI可得输电线上的电流I线增大,输电线上的电压损失变大,则降压变压器的输入电压减小,降压变压器的输出电压减小,B R,输电线上的电流增大,电阻不变,所以输电线上的功率损耗增错误;根据P损=2R,则有=;升压变压器的输出电压U2不变,输电线上的大,C正确;根据P损=电阻不变,所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大,D正确.6.(2019·湖南岳阳模拟)在变电站里,经常要用交流电表监测电网上的强电流.所用的器材叫电流互感器.如图所示,能正确反映其工作原理的是(A)解析:电流互感器把大电流变成小电流,测量时更安全,根据变压器原理,=,I2=I1,所以要求线圈匝数n2>n1,原线圈要接在火线上,故选项A正确. 7.(2019·山西太原模拟)(多选)某50 Hz的钳形电流表的工作原理如图所示.当通有交变电流的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电流表指针会发生偏转.不考虑铁芯的漏磁及各种能量损耗,已知n2=1 000,则(AB)A.当用该表测量50 Hz的交变电流时,电流表G中通过的是交变电流B.当用该表测量50 Hz的交变电流时,若电流表G中通过的电流为50 mA,则导线中的被测电流为50 AC.当用该表测量50 Hz的交变电流时,若导线中通过的是10 A矩形脉冲电流,电流表G中通过的电流是10 mAD.当用该表测量400 Hz的电流时,测量值比真实值偏小解析:变压器不改变交变电流的频率,电流表G中通过的仍是交变电流,A正确;根据变压器原、副线圈电流与匝数成反比=,I1=I2=×0.05 A=50 A,B正确;若导线中通过的是10 A矩形脉冲交变电流,当电流方向不发生改变时,电流大小不变,副线圈中无感应电流,C错误;根据法拉第电磁感应定律和变压器互感原理,改变交变电流的频率,不影响测量值的准确性,D错误.8.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a,b间作为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c,d间作为副线圈.在a,b间输入电压为U1的交变电流时,c,d间的输出电压为U2,在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中(C)A.U2>U1,U2降低B.U2>U1,U2升高C.U2<U1,U2降低D.U2<U1,U2升高解析:根据变压器原、副线圈两端电压和原、副线圈匝数的关系式有=,这里n2<n1,所以U2<U1.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中,n2变小,n1不变,而原线圈两端电压U1也不变,因此U2降低,C项正确.能力培养9.(2019·四川宜宾模拟)如图所示,一理想变压器原线圈与每个副线圈的匝数比均为3∶1,原线圈与每个副线圈所连的电阻阻值均为R,原线圈接220 V的正弦交变电流,副线圈n2回路中电阻两端的电压为U R2,原线圈电阻与每个副线圈电阻消耗的功率的比值均为k.则(A)A.U R2=60 V k=B.U R2=60 V k=C.U R2=V k=D.U R2=V k=解析:设原线圈电流为I1,则根据n1I1=2n2I2,可得I2=1.5I1,由题意可知=k,解得k=,设原线圈电阻R上的电压为U R1,则∶=k,即U R1=U R2,又=,解得U R2=60 V,A正确,B,C,D错误.10.如图(甲)所示,原、副线圈匝数比为n1∶n2=1∶2的理想变压器原线圈与水平放置的间距L=1 m的光滑金属导轨相连,导轨处于竖直向下、磁感应强度为B=1 T 的匀强磁场中,电阻不计,副线圈接阻值R=2 Ω的电阻,与导轨接触良好的电阻r=1 Ω、质量m=0.02 kg的导体棒在外力F的作用下运动,其速度随时间按图(乙)所示(正弦图线)规律变化,则(D)A.电压表的示数为VB.电路中的电流方向每秒钟改变5次C.电阻R实际消耗的功率为0.125 WD.在0~0.05 s的时间内外力F做的功为0.48 J解析:由题图(乙)可知ω==10π rad/s,导体棒产生的感应电动势的最大值为E m=BLv m=3V,故电源电动势为e=BLv m sin ωt=3sin(10πt)V,电动势的有效值为E=E m=3 V,设原线圈的输入电压为U1,副线圈的输出电压为U2,原线圈的输入电流为I1,副线圈的输出电流为I2,则对含有原线圈的回路由闭合电路欧姆定律有E=I1r+U1,由变压器的工作原理可知=,=,对含有副线圈的回路,由欧姆定律有U2=I2R,由以上式子可解得U1=1 V,即电压表的示数为1 V,A错误;交变电流的频率为f==5 Hz,每个周期内电流方向改变2次,故每秒钟电流方向改变10次,B 错误;电阻R两端电压U2=U1=2 V,通过副线圈的电流I2==1 A,所以电阻R实际消耗的功率P=U2I2=2 W,C错误;通过原线圈的电流I1=I2=2 A,在Δt=0.05 s=时间m,内,电路中产生的焦耳热Q=(R+r)Δt=0.3 J,根据能量守恒定律得W外-Q= m+Q=0.48 J,D正确.故W外=11.如图(甲)所示的电路中,当理想变压器a,b端加上如图(乙)所示的交变电压,闭合开关S,三只相同灯泡均正常发光.下列说法中正确的是(A)A.小灯泡的额定电压为6 VB.变压器原、副线圈的匝数比为3∶1C.图(乙)所示的交变电压瞬时值表达式为u=36sin(100πt)VD.断开开关S,L1会变亮,L2会变暗解析:当S闭合后,原线圈中I1等于灯泡L1的电流,副线圈中I2是灯泡L2和L3的电流之和,由于三只相同的灯泡均正常发光,故I2=2I1,根据n1I1=n2I2可知n1∶n2=2∶1,由于输入电压U=U L+U1=18 V,且=,U2=U L,得U1=2U L,故U L=6 V,即小灯泡的额定电压为6 V,A项正确,B项错误;由题意得图(乙)所示的交变电压瞬时值表达式为u=18sin(100πt)V,故C错误;断开开关S,负载电阻增大,副线圈电流I2减小,原线圈电流I1随之减小,则灯泡L1变暗,L1两端电压减小,由U1=U-U L得原线圈两端电压U1增大,副线圈两端电压U2随之增大,灯泡L2变亮,D项错误.12.(2019·河北石家庄模拟)两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图(甲)所示,左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场,取垂直纸面向里为正,磁感应强度随时间变化的关系如图(乙)所示,不计线框以外的感生电场,右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是(B)A.t1时刻ab边中电流方向由a→b,e点电势高于f点B.设t1,t3时刻ab边中电流大小分别为i1,i3,则有i1<i3,e点与f点电势相等C.t2~t4时间内通过ab边的电荷量为0,定值电阻R中无电流D.t5时刻ab边中电流方向由a→b,f点电势高于e点解析:t1时刻磁场方向向里且均匀增加,根据楞次定律,线框中感应电流沿逆时针方向,ab边中电流方向由a→b,根据法拉第电磁感应定律知,正方形线框中的感应电动势是恒定值,原线圈中电流值恒定,副线圈中不产生感应电动势,e点电势等于f 点电势,A错误;由法拉第电磁感应定律E==n S,可知t1时刻磁感应强度的变化率小于t3时刻磁感应强度的变化率,E1<E3,根据欧姆定律i=,得i1<i3,原线圈中电流值恒定,副线圈中不产生感应电动势,e点电势等于f点电势,B正确;t2~t4时间内磁感应强度均匀变化,磁通量均匀变化,有恒定感应电流通过ab,通过ab边的电荷量不为0,副线圈中磁通量不变,定值电阻中无电流,C错误;t5时刻磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度变小,磁通量减小,根据楞次定律得感应电流沿逆时针方向,ab边中电流方向由a→b,磁感应强度的变化率增大,感应电流大小变大,穿过原、副线圈的磁通量增大,根据楞次定律,副线圈中感应电流方向由f→e,相当于电源内部电流,因此e点电势高于f点,D错误.13.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其部分电路可简化为大电阻R1与交流电源串联,该电源输出的电压恒为U0,如图所示.心电图仪与一个理想变压器的初级线圈相连,一个扬声器(可等效为一个定值电阻R2)与该变压器的次级线圈相连.若R2的功率此时最大,下列说法错误的是(B)A.大电阻R1两端电压为B.理想变压器初级线圈与次级线圈的匝数比值为C.交流电源的输出功率为D.通过扬声器的电流为解析:设理想变压器初级线圈和次级线圈的匝数分别为n1,n2,初级线圈和次级线圈中的电流分别为I1,I2,理想变压器输入功率等于输出功率,设R2的功率为P,则有P=R2=-R1+I1U0=-R1I1-2-,由于扬声器有最大功率,则I1=,I2=,选项D正确;大电阻R1两端电压I1R1=,选项A正确;理想变压器的初级和次级线圈的匝数比为==,选项B错误;交流电源的输出功率为I1U0=,选项C正确.。

开卷速查规范特训课时作业实效精练开卷速查(三十五) 变压器电能的输送A组基础巩固1．(多选题)如图35－1所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路．若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下(即由c经电流表至d)，则可以判断出线圈M两端的电势差u ab随时间t的变化情况可能是图35－2中的( )图35－1A B C D图35－2解析：对A图u ab不变，A表中无电流，对B图u ab均匀增大，由安培定则知，M中有向上增强的磁场，P中有向下增加的磁通量，又由楞次定律和安培定则知，A表中电流方向由d经电流表至c，故A、B错，同理分析得C、D正确．答案：CD2．(多选题)图35－3为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )图35－3A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：依据输电原理，电路中的功率损耗ΔP ＝I 2R 线，而R 线＝ρl S ，增大输电线的横截面积，输电线的电阻减小，则能够减小输电线上的功率损耗，A 正确；由P ＝UI 来看，在输送功率一定的情况下，输送电压U 越大，输电电流越小，则功率损耗越小，B 正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I 越大，电路中损耗的电功率越大，C 错误；在输电过程中，输电电压越高，对于安全和技术的要求越高，因此并不是输电电压越高越好，D 正确．答案：ABD3．(多选题)[2018·山东卷]图35－4甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图35－4乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，V 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )甲 乙图35－4A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1＞1 000D ．实现点火的条件是n 2n 1＜1 000解析：电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U ＝U m 2＝52V ，选项A 错误，B 正确；副线圈电压峰值为5000 V 时，n 2n 1＝U m2U m1＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1＞1 000，选项C 正确，D 错误．答案：BC图35－54．(多选题)如图35－5所示，当导线MN沿无电阻的导轨做切割磁感线的运动时，电容器C被充电，上极板电势高，MN的电阻为R，其他电阻不计，由此可推知导体MN的运动情况是( )A．向右匀速B．向右加速C．向右减速D．向左加速解析：当MN向右匀速运动时，产生恒定电流，穿过左边线圈的磁通量不变，不会产生感应电动势，电容器C不会被充电．若MN向右减速，产生变弱的电流，由右手定则知，电流方向为M→N，由安培定则知，在右边线圈中有向下方向的磁场，在左边线圈中有向上的磁通量且减弱，由楞次定律知，在左边线圈中产生感应电动势，使C上极板带正电，所以C项正确，同理B项错，D项对．答案：CD5．如图35－6所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W时，哪种台灯消耗的功率最小( )A BC D图35－6解析：台灯的消耗功率是指包含灯泡和其他辅助器件的总功率．由A、B、C、D四选项分析可知：C选项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W，而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W．故C选项正确．答案：C图35－76．[2018·四川自贡一诊]如图35－7所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压u＝311sin100πt V．变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)，R1为一定值电阻．下列说法正确的是( ) A．当R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变小B．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小D．电压表V1示数为22 V解析：当R2所在处出现火警时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻R1两端电压增大，电阻R1的功率变大，电压表V2的示数变小，选项A、B错误；由输入功率等于输出功率可知，当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变大，选项C错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22 V，电压表V1示数为22 V，选项D正确．答案：DB组能力提升7．(多选题)如图35－8所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则( )图35－8A ．滑动变阻器上消耗的功率为P ＝100I 2R B ．变压器原线圈两端的电压U 1＝10IRC ．取ab 在环的最低端时t ＝0，则导体棒ab 中感应电流的表达式是i ＝2Isin ωtD ．ab 沿环转动过程中受到的最大安培力F ＝2BIl解析：由于电流表示数为有效值，由I I 2＝n 2n 1可知I 2＝10I ，故P ＝100I 2R ，选项A 正确；变压器原线圈两端电压为U 1＝n 1n 2×10IR＝100IR ，选项B 错误；从最低点开始计时，则导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i ＝2Icosωt ，选项C 错误；导体棒中电流最大值为2I ，所以F ＝2BIl ，选项D 正确．答案：AD8．[2018·湖南高三联考]如图35－9所示，水平铜盘半径为r ，置于磁感应强度为B ，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑动变阻器R 1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n ∶1，变压器的副线圈与电阻为R 2的负载相连，则( )图35－9A ．变压器原线圈两端的电压为Br 2ω2B ．若R 1不变时，通过负载R 2的电流强度为零C ．若R 1不变时，变压器的副线圈磁通量为零D ．若R 1变化时，通过负载R 2的电流强度为通过R 1电流的1n解析：水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源．当R 1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量一定，磁通量的变化量为零，故其输出电压为零，分析可知A 、C 错，B 对；当R 1变化时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确定，故D 错．答案：B9．理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1＝10匝和n 2＝100匝，副线圈接有1 000 Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线构成闭合回路，其中圆形区域的面积为S ＝0.4πm 2.在该圆形区域内有如图35－10所示的按正弦规律变化的磁场垂直穿过，则内阻不计的电流表的示数为(提示：B ＝B 0sin ωt ，则ΔBΔt＝B 0ωcos ωt)( )图35－10A ．14.1 AB ．0.14 AC ．1.41 AD ．2.00 A解析：U 1＝ΔB Δt ·S＝B 0ωcos ωt·0.4π，由图象中读出B 0和ω，代入得U 1＝20cos ωt V ，副线圈中U 2的有效值为100 2 V ，I 2＝U 2R ＝0.1· 2 A ．根据I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝ 2 A.答案：C图35－1110．(多选题)[2018·江苏常州模拟]如图35－11所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1，原线圈输入交变电压u ＝1002sin50πt(V)，在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R ，电容器并联在电阻R 两端，电阻阻值R ＝10 Ω，关于电路分析，下列说法中正确的是( )A ．电流表示数是1 AB ．电流表示数是 2 AC ．电阻R 消耗的电功率为10 WD ．电容器的耐压值至少是10 2 V解析：由变压公式，副线圈输出电压为10 V ，由于交变电流可以通过并联在电阻R 两端的电容器，所以不能应用欧姆定律计算电流表示数，选项A 、B 错误；电阻R 消耗的电功率为P ＝100/10 W ＝10 W ，选项C 正确；副线圈输出电压最大值为10 2 V ，电容器的耐压值至少是10 2 V ，选项D 正确．答案：CD11．发电机的端电压为220 V ，输出功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全过程的线路示意图； (2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压． 解析：(1)线路图如图35－12所示．图35－12(2)升压变压器副线圈的输出电压为 U 2＝n 2n 1U 1＝101×220 V＝2 200 V.升压变压器副线圈输出电流为I 2＝n 1n 2I 1，升压变压器原线圈输入电流由P ＝I 1U 1， 得I 1＝P U 1＝44×103220A ＝200 A ，所以I 2＝n 1n 2I 1＝20 A.输电线路上的电压损失和功率损失分别为 U R ＝I 2R ＝20×0.2 V＝4 V ，P R ＝I 22R ＝202×0.2 W＝80 W ＝0.08 kW.加到降压变压器的原线圈上的输入电流和电压为 I 3＝I 2＝20 A ，U 3＝U 2－U R ＝2 200 V －4 V ＝2 196 V. 降压变压器副线圈的输出电压和电流分别为 U 4＝n 4U 3n 3＝110×2 196 V＝219.6 V ， I 4＝n 3n 4I 3＝10×20 A＝200 A ，用户得到的功率P 4＝U 4I 4＝43.92 kW. (3)若不采用高压输电，线路损失电压为 U R ′＝I 1R ＝200×0.2 V＝40 V. 用户得到的电压U′＝U 1－U R ′＝220 V －40 V ＝180 V.用户得到的功率为P′＝I 1U′＝200×180 W＝36 kW. 答案：(1)如图35－11所示 (2)219.6 V 43.92 kW (3)36 kW 180 V12．三峡水利电力枢纽工程是长江流域治理开发的一项重大举措，又是全世界已建、在建的最大规模的水利枢纽工程．枢纽控制流域面积1.0×106km 2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q ＝4.51×1011m 3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P ＝1.82×107kW ，年平均发电量约为W ＝8.40×1010kW·h.该工程已于2009年全部竣工，成为“西电东送”的中部通道，主要向华中、华东电供电，以缓解这两个地区的用电紧张局面．阅读上述材料，解答以下问题(水的密度ρ＝1.0×103kg/m 3，g 取10 m/s 2)：(1)如果三峡电站上、下游水位差按H ＝100 m 计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的表达式，并计算效率η的数值；(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间为多少天？ (3)将该电站的电能输送到华中地区，输电功率为P 1＝4.5×106kW ，采用超高压输电，输电电压为U ＝500 kV ，而发电机输出的电压为U 0＝18 kV ，要使输电线上损耗的功率为输电总功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．解析：(1)电站将水流的势能转化为电能的效率η的表达式：η＝E 电E 重力＝W 年发电M 年gH ＝W ρQgH代入数据，得η＝8.40×1010×103×3 6001.0×103×4.51×1011×10×100×100%≈67.1 %. (2)根据公式P ＝Wt得t ＝W P ＝8.40×10101.82×107×24天≈192.3天． (3)升压变压器的变压比n 1n 2＝U 0U ＝18500＝9250输电线中的电流I ＝P 1U ＝4.5×106500A ＝9.0×103A输电线上损耗的电功率P 损＝50%P 1＝I 2R 线 输电线路的总电阻R 线＝0.05 P 1I2＝0.05×4.5×106×10332Ω＝2.78 Ω. 答案：(1)η＝WρQgH67.1% (2)192.3天 (3)9∶250 2.78 ΩC 组 难点突破13．如图35－13所示，T 为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab 和cd 的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S 闭合时( )图35－13A ．交流电压表V 1和V 2的示数一定都变小B ．交流电压表只有V 2的示数变小C．交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大D．只有A1的示数变大解析：闭合S时，输出电路电阻减小，副线圈中电流增大，V1示数不变，A2示数变大，则A1示数也变大，由于V1示数不变，A2示数变大，则V2示数变小，A3示数变小．答案：B。

名校模拟 1.如图10－2－19所示的理想变压器，对于原、副线圈，不一定相等的物理量是( ) 图10－2－19 A．交流电的最大值 B．磁通量的变化率 C．电功率 D．交变电流频率 2．如图10－2－20，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12 V　6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想的)的示数分别是( ) 图10－2－20 A．120 V,0.10 AB．240 V,0.025 A C．120 V,0.05 AD．240 V,0.05 A 3．如图10－2－21所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝ T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5 m2，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200 rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220 V　60 W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10 A，下列说法正确的是( ) 图10－2－21 A．图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零 B．线框中产生交变电压的表达式为u＝500sin (200t) V C．变压器原、副线圈匝数之比为50∶11 D．允许变压器输出的最大功率为2 200 W 4．图10－2－22甲中的变压器为理想变压器，原线圈与副线圈的匝数之比n1∶n2＝10∶1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式电压，两个20 Ω的定值电阻串联接在副线圈两端，电压表为理想电表．则( ) 图10－2－22 A．原线圈上电压的有效值为100 V B．原线圈上电压的有效值约为70.7 V C．交变电流的周期为50 Hz D．电压表的读数约为5 V 【答案】　B 5.如图10－2－23所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为10∶1，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，C为电容器，原线圈所加电压u＝220sin (100πt) V．下列说法正确的是( ) 图10－2－23 A．通过电阻R3的电流始终为零 B．副线圈两端交变电压的频率为5 Hz C．电阻R2的电功率为48.4 W D．原副线圈铁芯中磁通量变化率之比为10∶1 6.利用如图10－2－24所示的电流互感器可以测量被测电路中的大电流，若互感器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝1∶100，交流电流表A的示数为50 mA，则( ) 图10－2－24 A．被测电路的电流有效值为0.5 A B．被测电路的电流平均值为0.5 A C．被测电路的电流最大值为5 A D．原、副线圈中的电流同时达到最大值 7．发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，每条输电线电阻为0.2 Ω，则用户得到的电压U和电功率P分别为( ) A．U＝80 V B．P＝16 kW C．U＝140 V D．P＝28 kW 8．如图10－2－25所示，M为理想变压器，电表均可视为理想电表，电源电压U不变，输电线电阻忽略不计．当变阻器滑片P向上移动时，读数发生变化的电表是( ) 图10－2－25 A．A1 B．A2 C．V1 D．V2 9．如图10－2－26所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一峰值不变的正弦交变电压，副线圈接一可变电阻R，在其他条件不变的情况下，为使变压器输入功率增大，下面的措施正确的是( ) 图10－2－26 A．仅增加原线圈匝数n1 B．仅增加副线圈匝数n2 C．仅减小电阻R的阻值 D．仅增大电阻R的阻值 【解析】为使变压器输入功率增大，可以仅减小电阻R的阻值或仅增加副线圈匝数n2，选项B、C正确． 【答案】BC 10．有5个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈电路中，如图10－2－27所示，若将该电路与交流电源接通，且电键接到1位置，发现5个灯泡亮度相同；若将电键接到2位置，且在变化中灯泡都不会烧毁，则可能的是( ) 图10－2－27 A．该变压器是降压变压器，线圈匝数比为4∶1 B．该变压器是升压变压器，线圈匝数比为1∶4 C．副线圈电路中的灯泡仍发光，只是更亮些 D．副线圈电路中的灯泡仍发光，只是更暗些 1．如图10－2－20所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1∶n2＝4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表的读数是12毫安，那么安培表的读数是 A．0 B．3毫安 C．48毫安 D．与R值大小无关 如图10－2－22所示，理想变压器的输入电压保持不变．副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R.开始时，开关S断开，当S闭合时，下列说法正确的是 [ 图10－2－22 A．电压表示数变大 B．灯泡L1更亮 C．电流表示数增大 D．变压器的输出功率减小 ．如图10－2－23甲所示，一理想变压器给一个小灯泡供电．当原线圈输入如图乙所示的交变电压时，额定电压为U0的小灯泡恰好正常发光，已知灯泡的电阻为R，图中电压表为理想电表．下列说法正确的是 图10－2－23 A．变压器输入电压的瞬时值为u＝Umsin(t)(V) B．电压表的示数为U0 C．变压器的输入功率为 D．变压器的匝数比为Um∶ U0 解析　由题图乙知，变压器输入电压的瞬时值为u＝Umsin(t)(V)，选项A正确；电压表的示数为U0，选项B错误；变压器的输入功率为，选项C正确；由变压器变压公式，变压器的匝数比为Um∶U0，选项D错误． 答案　AC ．如图10－2－24所示，理想变压器原副线圈的匝数比为20∶1，通过输电线连接两只相同的灯泡L1和 L2，输电线的等效电阻为R，原线圈输入图示的交流电压，当开关S闭合时，以下说法中正确的是 图10－2－24 A．原线圈中电流不变 B．R两端的电压减小 C．原线圈输入功率变大 D．副线圈输出电压小于11 V ．某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是 A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻 答案　B ．如图10－2－25所示，电阻不能忽略的矩形闭合导线框ABCD处于水平匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接有一只“22 V　6 W”的灯泡．当灯泡正常发光时，线框输出电压u＝66 sin (100πt)V.下列说法正确的是 图10－2－25 A．线框转动的频率为100 Hz B．图示位置线框中产生的感应电动势最大 C．变压器原、副线圈匝数之比为3∶1 D．若副线圈再并联一个相同的灯泡，则闭合导线框的功率为12 W ．如图10－2－26所示，电路中理想变压器原、副线圈接入电路的匝数可通过单刀双掷开关改变，为交流电流表，在变压器原线圈a、b两端加上一峰值不变的正弦交变电压，下列分析正确的是 图10－2－26 A．只将S1从1拨向2时，电流表示数变小 B．只将S2从3拨向4时，电流表示数变大 C．只将R的滑片上移，R2的电功率变大 D．只将R的滑片上移，R2的电功率变小 ．某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图10－2－27，当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U1，额定电压为U2的灯泡正常发光，灯光正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有 图10－2－27 A．电流表的示数是 B．变压器的原、副线圈的匝数比是U2∶U1 C．变压器输入电压的瞬时值u＝U2sin 2πnt D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em＝U1 1．调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图10－2－28乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么 图10－2－28 A．由甲图可知CD两端输入交流电压u的表达式为u＝36sin(100t)V B．当滑动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大 C．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大 D．当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小 ．图10－2－29甲所示为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u－t图象如图10－2－29乙所示．若只在ce间接一只Rce＝400 Ω的电阻，或只在de间接一只Rde＝225 Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80 W. 图10－2－29 (1)请写出原线圈输入电压瞬时值uab的表达式； (2)求只在ce间接400 Ω电阻时，原线圈中的电流I1； (3)求ce和de 间线圈的匝数比. ．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率为P＝500 kW，当使用U＝5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求： (1)输电效率η和输电线的总电阻r； (2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？ I＝＝100 A 输电线损耗功率Pr＝I2r， 其中Pr＝＝200 kW 得r＝20 Ω. ．发电站需向远距离负载供电，若发电机输出电压U1＝230 V，输出功率P1＝2.3×105 W，负载额定电压U4＝220 V，输电线总电阻R0＝1 Ω，要求输电线损失功率为1.0×104 W．求： 图10－2－28 (1)输电线电流I2大小； (2)升压变压器原、副线圈匝数比； (3)降压变压器原、副线圈匝数比． ．如图10－2－29所示，交流发电机电动势的有效值E＝20 V，内阻不计，它通过一个R＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V　0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求： 图10－2－29 (1)降压变压器原、副线圈匝数比； (2)发电机的输出功率．。

2021届高考物理：变压器电能的输送传感器一轮培优题含答案专题：变压器电能的输送传感器1、在远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻都保持不变的条件下，输电的电压为U1时，输电线上损失的功率为P1；输电的电压为U2时，输电线上损失的功率为P2.则U1U2为()A. P2P1 B.P1P2 C.P2P1 D.P1P22、如图，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线输送给用户(电灯等用电器)，R表示输电线的电阻。

( )A.用电器增加时，变压器输出电压增大B.用电器增加时，变压器的输入功率增加C.用电器增加时，输电线的热损耗减少D.要提高用户的电压，滑动触头P应向下滑3、（双选）如图所示，空间中有范围足够大的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在其间竖直放置两彼此正对的相同金属圆环，两环相距L，用导线将环与外电阻相连，现用外力使金属杆沿两环做匀速圆周运动．若已知磁感应强度大小为B，圆环半径为R，杆转动角速度为ω，金属杆和电阻的阻值均为r，其他电阻不计，则()A．当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变大后变小B．当金属杆从圆环最高点向最低点转动过程中，流过外电阻的电流先变小后变大C．流过外电阻电流的有效值为2BLωR 4rD．流过外电阻电流的有效值为2πBωR2 4r4、如图所示为一个经双向可控硅调节后加在电灯上的电压，正弦交流电的每一个二分之一周期中，前面四分之一周期被截去。

现在电灯上电压的有效值为()A．U m B．U m2C．U m3D．U m25、（双选）电流互感器和电压互感器如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()A．A为电流互感器，且n1<n2，a是电流表B．A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表C．B为电流互感器，且n3<n4，b是电流表D．B为电压互感器，且n3>n4，b是电压表6、(多选)如图所示，电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原、副线圈中的电流。

（人教版-第一轮）拔高习题及答案102变压器电能的输送(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每题9分，至少一个答案正确，选不全得5分，共72分)1(2012·泰州模拟)原、副线圈的匝均可调节，原线圈两端接一正弦交变电流，为了使变压器输入功率增大，可以采取的措施有( )A只增加原线圈的匝1B只减少副线圈的匝2只减少负载电阻R的阻值D只增大负载电阻R的阻值2如图所示是一台家用台灯亮度调节原图，自耦变压器接入正弦交流电压，电流表、电压表分别为想交流电流表和想交流电压表若将调压端的滑动触头P向上移动，则( )A电压表V的示变大B变压器的输出功率变大电流表A 的示变小 D 电流表A 的示变大3(2011·山东高考)为保证用户电压稳定在220 V ，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图保持输入电压1不变，当滑动接头P 上下移动时可改变输出电压某次检测得到用户电压2随时间变的曲线如图乙所示以下正确的是( )A 2u t) V =πB 2u t) V =π为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当下移 D 为使用户电压稳定在220 V ，应将P 适当上移4如图甲所示，想变压器原、副线圈的匝比为10∶1，R 1=20 Ω，R 2=30 Ω，为电容器已知通过R 1的正弦式交流电如图乙所示，则( )[]A 交流电的频率为002 HzB 原线圈输入电压的最大值为 电阻R 2的电功率约为667 W D 通过R 3的电流始终为零5如图所示，T 为想变压器，副线圈回路中的输电线b 和cd 的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当开关S 闭合时( )A 交流电压表V 2和V 3的示一定都变小B 交流电压表V 3的示变小交流电流表A 1、A 2和A 3的示一定变大 D 只有A 1的示变大6(2012·中山模拟)如图所示，L 1和L 2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器若已知变压比为1 000∶1,变流比为100∶1，并且知道电压表示为220 V ，电流表示为10 A ，则输电线的输送功率为( ) A22×103 W B22×10-2 W 22×108 WD22×104 W7如图所示，想变压器初级线圈的匝为1，次级线圈的匝为2，初级线圈的两端、b 接正弦交流电，电压表V 的示为220 V,负载电阻R=44 Ω，电流表A 1的示为020 A 下列判断中正确的是( )A 初级线圈和次级线圈的匝比为2∶1B 初级线圈和次级线圈的匝比为5∶1 电流表A 2的示为10 AD电流表A的示为04 A28某水电站，用总电阻为25 Ω的输电线输电给500 外的用户，其输出电功率是3×106 W现用500 V电压输电，则下列说法正确的是( )A输电线上输送的电流大小为2×105 AB输电线上由电阻造成的损失电压为15 V若改用5 V电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 WD输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻二、计算题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有值计算的要注明单位)=220 V的交流电上，变9(12分)收音机的变压器的初级线圈有1 210匝，接在U1压器有两个次级线圈次级线圈Ⅱ的匝为35匝，次级线圈Ⅲ的匝是1 925匝如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是03 A时，初级线=0114 A求线圈Ⅲ中电流和输出电压(电流的计算结果保留3位有效圈的电流I1字)10(2012·东莞模拟)(16分)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小型发电站，输送的电功率为P=500 W,当使用U=5 V的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示相差4 800 W·求：(1)输电效率η和输电线的总电阻r；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？[**]答案解析1【解析】选由1122n U n U =知,当1增大时，U 2减小，当减小2时，U 2也减小，又根据22U P P R==入出知，A 、B 、D 均错误，正确2【解析】选A 、B 、D 当滑动触头P 向上移动时，自耦变压器“副线圈”匝增大，由1122n U n U =可知“副线圈”两端电压增大，台灯的功率变大，A 、B 正确；由于想变压器输入功率与输出功率相等，且输入电压不变，故电流表示变大，错误、D 正确3【解题指南】解答本题应注意以下三点： (1)根据图象找出最大值、周期，写出瞬时值表达式 (2)变压器原、副线圈的电压均为有效值 (3)根据变压器中电压关系确定如何改变原线圈匝【解析】选B 、D由图象可知，正弦式交变电压的最大值为，其周期为002 ,可得其表达式为2u 00t)V =π，B 选项正确，又在1、2不变的前提下通过改变1使2增大，由1122u n u n =可得应使1减小，故应将P 适当上移，D 选项正确4【解析】选由图乙可知交流电频率为50 Hz ，所以A 错副线圈电压最大值U 2=I 1R 1=20 V,由1122U n U n =可知，原线圈电压的最大值U 1=200 V,B 错R 1和R 2并联，2P 6.67 W =≈,故正确；因电容器接交流电有充放电电流，故D 错5【解析】选B 在想变压器中，因为U 不变，故V 2示不变；闭合S 时，负载电阻变小，副线圈中电流I 2增大，A 2示增大，由P 入=P 出,即I 1U 1=I 2U 2可知A 1示增大，因为b 和cd 导线的电阻不可忽略，V 3改测R 2两端电压，故V 3示变小R 1两端电压减小，故流过R 1处的电流I 3变小，A 3示变小，故B 正确 【总结提升】想变压器动态分析的两种类型(1)匝比不变，原、副线圈的电压U 1、U 2不变，电流I 1、I 2，功率P 1、P 2随负载电阻的变而变(2)负载电阻不变，原线圈的电压U 1不变，副线圈两端的电压U 2、电流I 1、I 2，功率P 1、P 2随匝比的变而变【变式备选】(2012·海口模拟)如图所示，想变压器的原、副线圈匝比为1∶5,原线圈两端的交变电压为()u t V =π氖泡在两端电压达到100 V 时开始发光，下列说法中正确的有( )A 开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB 开关接通后，电压表的示为100 V 开关断开后，电压表的示变大D 开关断开后，变压器的输出功率不变【解析】选A 、B 由于副线圈电压由原线圈决定，则不论负载如何变，电压表的读不变，始终为有效值100 V ，B 正确，错误；交流电每个周期内氖泡发光两次，每秒发光100次，则氖泡发光频率为100 Hz ，A 正确；开关断开后，负载电阻增大、电流减小，则变压器的输出功率减小，D 错误[___X_X_K]6【解析】选根据11122221U n n I ,U n n I ==得，U 1=22×105 V ，I 1=1 000 A ，所以输电线的输送功率P=U 1I 1=22×108 W ，正确7【解析】选B 、对于想变压器，P 1=U 1I 1=220×020 W=44 W ，则负载电阻消耗的功率P 2=P 1=44 W ，据222U P R =，得2U 44 V ===，则1122n U 2205n U 44===,故B 正确，A 错误；A 2的读22U 44I A 1 A R 44===，故正确，D 错误8【解析】选B 输出电功率P=3×106 W ，输电电压U=500 V ，则输电线上输送的电流大小3PI 610 A U==⨯，所以A 错；输电线上由电阻造成的电压损失U Ir 15 kV ∆==，所以B 正确；输电线上损失的功率22P P UI r U∆=∆=，所以D错误；若损失功率为ΔP=9×108 W 时，ΔP 远大于输出功率，不符合实际，故错误9【解析】线圈Ⅱ两端的电压为：()2211n 35U U 220 6.36V n 1 210==⨯=(3分)线圈Ⅲ两端的电压为：()3311n 1 925U U 220350V n 1 210==⨯=(3分)不计变压器自身的能量损耗，由能量转和守恒定律 P 1=P 2+P 3,I 1U 1=I 2U 2+I 3U 3(3分)()112233I U I U I 0.066 2A U -==(3分)答案：0066 2 A350 V[,,]10【解析】(1)输送功率P=500 W,一昼夜输送电能E=P=12 000 W ·(1分) 输电线上损失的电能ΔE=4 800 W ·(1分) 终点得到的电能E ′=E-ΔE=7 200 W ·, (1分) 所以输电效率E 60%E'η==(1分)[]输电线上的电流PI 100 A U ==(2分)输电线损耗功率P r =I 2r,(2分)其中r EP 200 kW t∆==(1分)得r=20 Ω(2分)(2)输电线上损耗功率2r 2P 1P ()r U U=∝(2分)原P r =200 W,现在要求P r ′=10 W,(1分) 解得输电电压应调节为U ′=224 V(2分)答案：(1)60% 20 Ω(2)224 V。

变压器电能的输送A组基础巩固1．(多项选择题)如图35－1所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表组成闭合回路．假设在t1至t2这段时刻内，观看到通过电流表的电流方向自上向下(即由c经电流表至d)，那么能够判定出线圈M 两头的电势差u ab随时刻t的转变情形可能是图35－2中的( )图35－1A B C D图35－2解析：对A图u ab不变，A表中无电流，对B图u ab均匀增大，由安培定那么知，M中有向上增强的磁场，P中有向下增加的磁通量，又由楞次定律和安培定那么知，A表中电流方向由d经电流表至c，故A、B错，同理分析得C、D正确．答案：CD2．(多项选择题)图35－3为远距离高压输电的示用意．关于远距离输电，以下表述正确的选项是( )图35－3A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电进程中的电能损失B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发烧损耗C．在输送电压一按时，输送的电功率越大，输电进程中的电能损失越小D．高压输电必需综合考虑各类因素，不必然是电压越高越好解析：依据输电原理，电路中的功率损耗ΔP＝I2R线，而R线＝ρlS，增大输电线的横截面积，输电线的电阻减小，那么能够减小输电线上的功率损耗，A正确；由P＝UI来看，在输送功率必然的情形下，输送电压U越大，输电电流越小，那么功率损耗越小，B正确；假设输电电压必然，输送功率越大，那么电流I越大，电路中损耗的电功率越大，C错误；在输电进程中，输电电压越高，关于平安和技术的要求越高，因此并非是输电电压越高越好，D正确．答案：ABD3．(多项选择题)[2021·山东卷]图35－4甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压转换为图35－4乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数别离为n1、n2，V为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判定正确的选项是( )甲 乙图35－4A ．电压表的示数等于5 VB ．电压表的示数等于52 VC ．实现点火的条件是n 2n 1＞1 000 D ．实现点火的条件是n 2n 1＜1 000 解析：电压表示数为电压有效值，由题图乙可得U ＝U m 2＝52V ，选项A 错误，B 正确；副线圈电压峰值为5 000 V 时，n 2n 1＝U m2U m1＝1 000，由于引发电火花的条件是副线圈电压峰值大于5 000 V ，故n 2n 1＞1 000，选项C 正确，D 错误．答案：BC图35－5 4．(多项选择题)如图35－5所示，当导线MN 沿无电阻的导轨做切割磁感线的运动时，电容器C 被充电，上极板电势高，MN 的电阻为R ，其他电阻不计，由此可推知导体MN 的运动情形是( )A ．向右匀速B ．向右加速C ．向右减速D ．向左加速解析：当MN 向右匀速运动时，产生恒定电流，穿过左侧线圈的磁通量不变，可不能产生感应电动势，电容器C 可不能被充电．假设MN 向右减速，产生变弱的电流，由右手定那么知，电流方向为M →N ，由安培定那么知，在右边线圈中有向下方向的磁场，在左侧线圈中有向上的磁通量且减弱，由楞次定律知，在左侧线圈中产生感应电动势，使C 上极板带正电，因此C 项正确，同理B 项错，D 项对．答案：CD5．如图35－6所示为四种亮度可调的台灯的电路示用意，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220 V 40 W”．当灯泡所消耗的功率都调至20 W 时，哪一种台灯消耗的功率最小( )A BC D图35－6解析：台灯的消耗功率是指包括灯泡和其他辅助器件的总功率．由A、B、C、D四选项分析可知：C选项中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率(台灯消耗功率)只有灯泡的功率20 W，而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法仍是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20 W．故C选项正确．答案：C图35－76．[2021·四川自贡一诊]如图35－7所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压u＝311sin100πt V．变压器右边部份为一火灾系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器(电阻随温度升高而减小)，R1为必然值电阻．以下说法正确的选项是( ) A．当R2所在处显现火灾时，电阻R1的功率变小B．当R2所在处显现火灾时，电压表V2的示数变大C．当R2所在处显现火灾时，电流表A的示数变小D．电压表V1示数为22 V解析：当R2所在处显现火灾时，阻值减小，变压器输出电流增大，输出功率增大，电阻R1两头电压增大，电阻R1的功率变大，电压表V2的示数变小，选项A、B错误；由输入功率等于输出功率可知，当R2所在处显现火灾时，电流表A的示数变大，选项C错误；由变压器变压公式，变压器输出电压为22 V，电压表V1示数为22 V，选项D正确．答案：DB组能力提升7．(多项选择题)如图35－8所示，导体棒ab两个端点别离搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两头，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．若是滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，那么( )图35－8A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝100I2RB．变压器原线圈两头的电压U1＝10IRC ．取ab 在环的最低端时t ＝0，那么导体棒ab 中感应电流的表达式是i ＝2I sin ωtD ．ab 沿环转动进程中受到的最大安培力F ＝2BIl 解析：由于电流表示数为有效值，由I I 2＝n 2n 1可知I 2＝10I ，故P ＝100I 2R ，选项A 正确；变压器原线圈两头电压为U 1＝n 1n 2×10IR ＝100IR ，选项B 错误；从最低点开始计时，那么导体棒中感应电流的瞬时值的表达式为i ＝2I cos ωt ，选项C 错误；导体棒中电流最大值为2I ，因此F ＝2BIl ，选项D 正确．答案：AD 8．[2021·湖南高三联考]如图35－9所示，水平铜盘半径为r ，置于磁感应强度为B ，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处别离通过滑动变阻器R 1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n ∶1，变压器的副线圈与电阻为R 2的负载相连，那么( )图35－9A ．变压器原线圈两头的电压为Br 2ω2B ．假设R 1不变时，通过负载R 2的电流强度为零C ．假设R 1不变时，变压器的副线圈磁通量为零D ．假设R 1转变时，通过负载R 2的电流强度为通过R 1电流的1n解析：水平铜盘做匀速圆周运动，半径切割磁感线产生恒定的感应电动势相当于电源．当R 1不变时变压器原线圈所加的是恒定电压，副线圈中的磁通量必然，磁通量的转变量为零，故其输出电压为零，分析可知A 、C 错，B 对；当R 1转变时，原线圈所加的不是交流电压，其原、副线圈的电流关系不确信，故D 错．答案：B9．理想变压器原、副线圈的匝数别离为n 1＝10匝和n 2＝100匝，副线圈接有1 000 Ω的电阻，原线圈与电阻不计的导线组成闭合回路，其中圆形区域的面积为S ＝0.4πm 2.在该圆形区域内有如图35－10所示的按正弦规律转变的磁场垂直穿过，那么内阻不计的电流表的示数为(提示：B ＝B 0sin ωt ，那么ΔB Δt＝B 0ωcos ωt )( ) 图35－10A ．14.1 AB ．0.14 AC ．1.41 AD ．2.00 A解析：U 1＝ΔB Δt ·S ＝B 0ωcos ωt ·0.4π，由图象中读出B 0和ω，代入得U 1＝20cos ωt V ，副线圈中U 2的有效值为100 2 V ，I 2＝U 2R ＝0.1· 2 A ．依照I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝ 2 A.答案：C图35－1110．(多项选择题)[2021·江苏常州模拟]如图35－11所示，理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1，原线圈输入交变电压u ＝1002sin50πt (V)，在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R ，电容器并联在电阻R 两头，电阻阻值R ＝10 Ω，关于电路分析，以下说法中正确的选项是( )A ．电流表示数是1 AB ．电流表示数是 2 AC ．电阻R 消耗的电功率为10 WD ．电容器的耐压值至少是10 2 V解析：由变压公式，副线圈输出电压为10 V ，由于交变电流能够通过并联在电阻R 两头的电容器，因此不能应用欧姆定律计算电流表示数，选项A 、B 错误；电阻R 消耗的电功率为P ＝100/10 W ＝10 W ，选项C 正确；副线圈输出电压最大值为102 V ，电容器的耐压值至少是10 2 V ，选项D 正确．答案：CD11．发电机的端电压为220 V ，输出功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，若是用原、副线圈匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．(1)画出全进程的线路示用意；(2)求用户取得的电压和功率；(3)假设不通过变压而直接送到用户，求用户取得的功率和电压．解析：(1)线路图如图35－12所示．图35－12(2)升压变压器副线圈的输出电压为U 2＝n 2n 1U 1＝101×220 V＝2 200 V. 升压变压器副线圈输出电流为I 2＝n 1n 2I 1， 升压变压器原线圈输入电流由P ＝I 1U 1，得I 1＝P U 1＝44×103220A ＝200 A ， 因此I 2＝n 1n 2I 1＝20 A. 输电线路上的电压损失和功率损失别离为U R ＝I 2R ＝20×0.2 V＝4 V ，P R ＝I 22R ＝202×0.2 W＝80 W ＝0.08 kW.加到降压变压器的原线圈上的输入电流和电压为I 3＝I 2＝20 A ，U 3＝U 2－U R ＝2 200 V －4 V ＝2 196 V.降压变压器副线圈的输出电压和电流别离为U 4＝n 4U 3n 3＝110×2 196 V＝219.6 V ， I 4＝n 3n 4I 3＝10×20 A＝200 A ， 用户取得的功率P 4＝U 4I 4＝43.92 kW.(3)假设不采纳高压输电，线路损失电压为 U R ′＝I 1R ＝200×0.2 V＝40 V.用户取得的电压U ′＝U 1－U R ′＝220 V －40 V ＝180 V .用户取得的功率为P ′＝I 1U ′＝200×180 W＝36 kW.答案：(1)如图35－11所示(2)219.6 V 43.92 kW(3)36 kW 180 V12．三峡水利电力枢纽工程是长江流域治理开发的一项重大举措，又是全世界已建、在建的最大规模的水利枢纽工程．枢纽操纵流域面积1.0×106 km 2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q ＝4.51×1011m 3.水利枢纽的要紧任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量(指26台发电机组同时工作时的总发电功率)为P ＝1.82×107 kW ，年平均发电量约为W ＝8.40×1010kW·h.该工程已于2020年全数完工，成为“西电东送”的中部通道，要紧向华中、华东电网供电，以减缓这两个地域的用电紧张局面．阅读上述材料，解答以下问题(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，g 取10 m/s 2)：(1)若是三峡电站上、下游水位差按H ＝100 m 计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的表达式，并计算效率η的数值；(2)假设26台发电机组全数建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时刻为多少天？(3)将该电站的电能输送到华中地域，输电功率为P 1＝4.5×106 kW ，采纳超高压输电，输电电压为U ＝500 kV ，而发电机输出的电压为U 0＝18 kV ，要使输电线上损耗的功率为输电总功率的5%，求发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．解析：(1)电站将水流的势能转化为电能的效率η的表达式：η＝E 电E 重力＝W 年发电M 年gH ＝W ρQgH 代入数据，得η＝8.40×1010×103×3 6001.0×103×4.51×1011×10×100×100%≈67.1 %. (2)依照公式P ＝Wt 得t ＝W P ＝8.40×10101.82×107×24天≈192.3天． (3)升压变压器的变压比n 1n 2＝U 0U ＝18500＝9250 输电线中的电流I ＝P 1U ＝4.5×106500A ＝9.0×103A输电线上损耗的电功率P 损＝50%P 1＝I 2R 线输电线路的总电阻R 线＝0.05 P 1I 2＝0.05×4.5×106×1039.0×1032Ω＝2.78 Ω. 答案：(1)η＝WρQgH 67.1% (2)192.3天 (3)9∶250 2.78 ΩC组难点冲破13．如图35－13所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，那么当开关S闭合时( )图35－13A．交流电压表V1和V2的示数必然都变小B．交流电压表只有V2的示数变小C．交流电流表A1、A2和A3的示数必然都变大D．只有A1的示数变大解析：闭合S时，输出电路电阻减小，副线圈中电流增大，V1示数不变，A2示数变大，那么A1示数也变大，由于V1示数不变，A2示数变大，那么V2示数变小，A3示数变小．答案：B。

2021年高考物理总复习 第10章 第2讲 变压器 电能的输送课时限时检测图10－2－21A ．电压表示数为22 VB ．闭合开关S ，电压表示数将变大C ．闭合开关S ，电流表示数将变小D ．闭合开关S ，变压器的输出功率将变大【解析】 由U 1U 2＝n 1n 2可知副线圈两端电压的有效值为22 V ，开关S 断开时，电压表测的是R 1两端的电压，故电压表示数一定小于22 V ，A 错误；闭合开关S 后，副线圈总电阻减小，总电流增大，R 0分得的电压增大，加在副线圈两端的电压不变，故电压表示数减小，由I 1I 2＝n 2n 1可知原线圈中的电流增大，由P ＝UI 可知原线圈的输出功率增大，选项B 、C 错误，D 正确．【答案】 D 4．(xx·兰州一中一模)图10－2－22是远距离输电的示意图，下列说法正确的是( )图10－2－22A ．a 是升压变压器，b 是降压变压器B ．a 是降压变压器，b 是升压变压器C ．a 的输出电压等于b 的输入电压D ．a 的输出电压等于输电线上损失的电压【解析】 远距离输电先升压，再降压，选项A 正确而B 错误；由于电线有电压损失，故a 的输出电压等于b 的输入电压与损失的电压之和，选项C 、D 均错．【答案】 A 5.图10－2－23(xx·天津河东二模)如图10－2－23所示，理想变压器原线圈匝数为n 1＝1 000匝，副线圈匝数为n 2＝200匝，将原线圈接在u ＝2002sin120πt (V)的交流电源上，已知电阻R ＝100 Ω，电流表A 为理想交流电表．则下列说法正确的是( )A ．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2 Wb/sB ．交流电的频率为50 HzC ．电流表的示数为0.4 2 AD ．变压器的输入功率是16 W【解析】 接入电压u ＝2002sin120πt (V)可知：U 1＝200 V ，T ＝2πω＝2π120πs ＝160s ，所以f ＝1T ＝60 Hz ，故B 错误；根据E m ＝n ΔΦΔt 得：ΔΦΔt ＝E m n ＝20021000Wb/s ＝25Wb/s ，故A错误；根据U 1U 2＝n 1n 2＝5得：U 2＝40 V ，所以I ＝U 2R ＝40100A ＝0.4 A ，故C 错误；副线圈的输出功率P 2＝U 2I 2＝40×0.4 W＝16 W ，而变压器的输入功率P 1＝P 2＝16 W ，故D 正确．故选D.【答案】 D☆6.(2011·福建高考)图10－2－24甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图10－2－24乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是( )甲 乙图10－2－24A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin(50πt )VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W【解析】 由图乙知周期为0.02 s ，因此输入电压的表达式u ＝202sin(100πt ) V ，A 错；只断开S 2，L 1、L 2两端的电压小于额定电压，都不能正常发光，B 错；只断开S 2，负载电阻变大，功率变小，C 错；S 1换接到2后，据P ＝U 2出R 和U 入U 出＝n 1n 2得R 消耗的功率为0.8 W ，故选D.【答案】 D 7．(xx·山东省济南市调研)如图10－2－25甲所示，理想变压器的原线圈匝数n 1＝350匝，副线圈匝数n 2＝70匝，电阻R ＝20 Ω，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是( )图10－2－25A ．加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u ＝202sin (5πt ) VB ．原线圈电流的有效值为0.04 AC ．在t ＝0.01s 时，电压表的示数为0D ．电阻R 上消耗的电功率为0.8 W 【解析】 由图乙可知，加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u ＝202sin (100πt ) V ，选项A 错误．由变压器变压公式，电压表读数为4 V ，选项C 错误．电阻R 上电流i ＝0.2 A ，消耗的电功率为0.8 W ，选项D 正确．由输入功率等于输出功率可得原线圈电流的有效值为0.04 A ，选项B 正确．【答案】 BD8．用电高峰期，电灯往往会变暗，我们可将这一现象简化为如下问题进行研究：如图10－2－26所示，原线圈输入有效值恒定的交变电压，在理想变压器的副线圈上，通过等效电阻为R 的输电线连接两只灯泡L 1和L 2.当开关S 闭合时，下列说法正确的是( )图10－2－26A ．副线圈中的电流增大B ．原线圈中的电流减小C ．加在R 两端的电压增大D ．加在L 1两端的电压减小【解析】 当开关S 闭合时，副线圈中的电流增大，加在R 两端的电压增大，加在L 1两端的电压减小，选项A 、C 、D 正确，B 错误．【答案】 ACD9．(xx·昆明一中模拟)如图10－2－27所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初级线圈的两端a 、b 接正弦交流电源，电压表V 的示数为220 V ，负载电阻R ＝44 Ω，电流表A 1的示数为0.20 A ．下列判断中正确的是( )图10－2－27A ．初级线圈和次级线圈的匝数比为2∶1B ．初级线圈和次级线圈的匝数比为5∶1C ．电流表A 2的示数为1.0 AD ．电流表A 2的示数为0.4 A【解析】 对于理想变压器，P 1＝U 1I 1＝220×0.20 W＝44 W ，则负载电阻消耗的功率P 2＝P 1＝44 W ，据P 2＝U 22R ，得U 2＝P 2R ＝44×44 V ＝44 V ，则n 1n 2＝U 1U 2＝22044＝5，故B 正确，A错误；A 2的读数I 2＝U 2R ＝4444A ＝1 A ，故C 正确，D 错误．【答案】 BC10．(xx·浙江部分学校联考)如图10－2－28所示的电路中变压器为理想变压器，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器R 的滑动触头，U 1为加在原线圈两端的交变电压，I 1、I 2分别为原线圈和副线圈中的电流．下列说法正确的是( )图10－2－28A ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则R 上消耗的功率减小B ．保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，则I 2减小C ．保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，则I 1增大D ．保持U 1不变，S 接在b 端，将P 向上滑动，则I 1减小【解析】 设理想变压器的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，根据理想变压器的原、副线圈的电压比等于匝数比，可得：U 1n 1＝U 2n 2.保持P 的位置及U 1不变，S 由b 切换到a ，n 2变大，U 2变大，由欧姆定律可知I 2变大，R 上消耗的功率变大，I 1变大，A 错误，C 正确；同理，保持P 的位置及U 1不变，S 由a 切换到b ，I 2变小，B 正确；保持U 1不变，S 接在b 端，则U 2不变，P 向上滑动，R 变小，由欧姆定律可知I 2变大，则I 1也变大，D 错误．【答案】 BC二、非选择题(本题共2小题，共30分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.图10－2－29(14分)如图10－2－29所示，交流发电机电动势的有效值E ＝20 V ，内阻不计，它通过一个R ＝6 Ω的指示灯连接变压器．变压器输出端并联24只彩色小灯泡，每只灯泡都是“6 V 0.25 W”，灯泡都正常发光，导线电阻不计．求：(1)降压变压器原、副线圈匝数比； (2)发电机的输出功率．【解析】 (1)彩色小灯泡额定电流I L ＝P U ＝124A ，副线圈总电流I 2＝24I L ＝1 A. 变压器输入功率等于U 1I 1＝U 2I 2＝6 W变压器原线圈电路中，利用欧姆定律可得E ＝U 1＋I 1R ＝U 2I 2I 1＋I 1R ＝6I 1＋6I 1，代入E 值解得I 1＝13A(I 1＝3 A 应舍去，根据题意是降压变压器，应I 1<I 2＝1 A)，所以n 1n 2＝I 2I 1＝31. (2)发电机的输出功率P ＝I 1E ＝6.67 W. 【答案】 (1)3∶1 (2)6.67 W☆12.(16分)(xx·东莞模拟)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个小型发电站，输送的电功率为P ＝500 kW ，当使用U ＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800 kW·h.求：(1)输电效率η和输电线的总电阻r ；(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电？【解析】 (1)输送功率P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000 kW·h 输电线上损失的电能ΔE ＝4 800 kW·h终点得到的电能E ′＝E －ΔE ＝7 200 kW·h，所以输电效率η＝E ′E ×100%＝60%输电线上的电流I ＝PU ＝100 A输电线损耗功率P r ＝I 2r ，其中P r ＝ΔEt＝200 kW得r ＝20 Ω.(2)输电线上损耗功率P r ＝(P U )2r ∝1U2原来P r ＝200 kW ，现在要求P ′r ＝10 kW ， 解得输电电压应调节为U ′＝22.4 kV.【答案】 (1)60% 20 Ω (2)22.4 kV 38729 9749 靉34179 8583 薃33733 83C5 菅329799 7467 瑧32478 7EDE 绞$,239945DBA 嶺y40430 9DEE 鷮wY35519 8ABF 調。