2019年高考物理備考 中等生百日捷進提升系列 專題12 交變電流與傳感器(含解析).docx
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專題12 交變電流與傳感器 第一部分名師綜述 本章內(nèi)容實際上是電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究的繼續(xù)及其規(guī)律的具體應(yīng)用。其知識特點是了解識記的基本概念較多,主要圍繞交變電流的產(chǎn)生、變化規(guī)律及表征交變電流的物理量這一中心展開,在此基礎(chǔ)上研究了變壓器的工作原理和遠距離輸電。另外,簡單介紹了電感、電容對交變電流的影響。本章知識的另一個特點是與科學(xué)技術(shù)和生活實際聯(lián)系密切,在學(xué)習(xí)的過程中,要注意理論聯(lián)系實際,要善于知識的遷移、綜合和應(yīng)用。復(fù)習(xí)時要抓住兩條主線: 1.以“交變電流的規(guī)律”為復(fù)習(xí)中心,掌握交變電流的產(chǎn)生、特點及特征物理量. 2.以“變壓器的原理”為復(fù)習(xí)核心,掌握變壓器傳輸電能的特點,掌握遠距離輸電問題的特點及分析方法. 第二部分知識背一背 一、描述交變電流的物理量 1.周期和頻率 (1)周期T:交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時間,單位是秒(s).公式:T=. (2)頻率f:交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),單位是赫茲(Hz). (3)周期和頻率的關(guān)系: 2.交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值 (1)瞬時值:交變電流某一時刻的值,是時間的函數(shù). (2)峰值:交變電流的電流或電壓所能達到的最大值. (3)有效值:讓交流與恒定電流分別通過相同的電阻,如果它們在交流的一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,則這個恒定電流I、恒定電壓U就是這個交流的有效值. (4)正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系:有效值為峰值除以 (5)平均值:是交變電流圖象中波形與橫軸所圍面積跟時間的比值. 二、遠距離輸電 1.根據(jù),降低輸電損耗有兩種方法 (1)減小輸電線的電阻. (2)減小輸電導(dǎo)線中的電流:在輸送功率一定的情況下,根據(jù)P=UI,要減小電流,必須提高輸電電壓. 2.遠距離輸電的功率損失 輸送功率一定時,線路電流I=,輸電線上的損失功率P損=I2R線=,可知P損∝. 遠距離輸電中的功率關(guān)系:P輸=P損+P用戶. 第三部分技能+方法 一、交變電流“四值”的比較與理解 交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較 物理量 物理含義 重要關(guān)系 適用情況及說明 瞬時值 交變電流某一時刻的值 e=Emsin ωt i=Imsin ωt 計算線圈某時刻的受力情況 峰值 最大的瞬時值 Em=nBSω Im= 討論電容器的擊穿電壓 有效值 跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值 E= U= I= 適用于正(余)弦式電流 (1)計算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等) (2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標的一般是有效值 (3)保險絲的熔斷電流為有效值 平均值 交變電流圖象中圖線與時間軸所夾的面積與時間的比值 =Bl =n = 計算通過電路截面的電荷量 二、理想變壓器原、副線圈基本量的關(guān)系 理想 變壓器 ①沒有能量損失(銅損、鐵損) ②沒有磁通量損失(磁通量全部集中在鐵芯中) 基本關(guān)系 功率 關(guān)系 P入=P出 電壓 關(guān)系 原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比,與負載情況、副線圈個數(shù)的多少無關(guān) 電流 關(guān)系 只有一個副線圈時,電流和匝數(shù)成反比有多個副線圈時,由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系 頻率 關(guān)系 原、副線圈中電流的頻率相等 制約關(guān)系 電壓 副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定 功率 原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定 電流 原線圈電流I1由副線圈電流I2和匝數(shù)比決定 三、遠距離輸電問題 1.遠距離輸電的處理思路 對高壓輸電問題,應(yīng)按“發(fā)電機→升壓變壓器→遠距離輸電線→降壓變壓器→用電器”,或從“用電器”倒推到“發(fā)電機”的順序一步一步進行分析. 2.遠距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例): (1)功率關(guān)系:P1=P2,P3=P4,P2=P損+P3. (2)電壓、電流關(guān)系:==,==,U2=ΔU+U3,I2=I3=I線. (3)輸電電流:I線===. (4)輸電線上損耗的電功率:P損=I線ΔU=IR線=()2R線.當輸送功率一定時,輸電電壓增大到原來的n倍,輸電線上損耗的功率就減小到原來的. 第四部分基礎(chǔ)練+測 一、單選題 1.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圖的匝數(shù)之比n1:n2=10:1.電阻R=5Ω.L1、L2、L3為三個完全相同的小燈泡,S1、S2為開關(guān),原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示.現(xiàn)將S1閉合,S2斷開,此時L1正常發(fā)光.下列說法正確的是() A.輸入電壓u的表達式u=10sin5πt(V) B.R消耗的電功率為0.2W C.若S1、S2均閉合,三個小燈泡均正常發(fā)光 D.若S1、S2均斷開,三個小燈泡均正常發(fā)光 【答案】 C 【解析】 【詳解】 A、由圖可知周期T=0.2s,則有ω=10πrad/s,所以輸入電壓u的表達式應(yīng)為u=10sin(10πt)V,故選項A錯誤; B、將S1閉合,S2斷開,根據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)關(guān)系可知電阻R電壓有效值為U2=12V=22V,R消耗的電功率為P=U22R=(22)25W=0.1W,故選項B錯誤; CD、將S1閉合,S2斷開時,小燈泡L2與L3短路,此時小燈泡L1兩端電壓等于U2=22V,正常發(fā)光;若S1、S2均閉合,三個小燈泡并聯(lián),此時三個小燈泡兩端電壓都等于22V,正常發(fā)光;若S1、S2均斷開,三個小燈泡串聯(lián),此時三個小燈泡兩端電壓都等于1322V=26V,不能正常發(fā)光;故選項C正確,D錯誤; 2.圖甲為小型發(fā)電機的結(jié)構(gòu)簡圖,通過線圈在兩磁極間轉(zhuǎn)動給小燈泡供電,已知小燈泡獲得的交變電壓如圖乙。則下列說法正確的是 A.甲圖中電壓表的示數(shù)為62V B.乙圖中的0時刻就是甲圖所示時刻 C.乙圖中0.510-2s時刻,穿過甲圖中線圈的磁通量最小 D.乙圖中1.010-2s時刻,穿過甲圖中線圈的磁通量最小 【答案】 C 【解析】 【詳解】 A.甲圖中電壓表的示數(shù)為交流電的有效值:U=622V=6V,選項A錯誤; B.乙圖中的0時刻感應(yīng)電動勢為零,而甲圖所示時刻,感應(yīng)電動勢最大,選項B錯誤; C.乙圖中0.510-2s時刻,感應(yīng)電動勢最大,則此時穿過甲圖中線圈的磁通量最小,選項C正確; D.乙圖中1.010-2s時刻感應(yīng)電動勢為零,則此時穿過甲圖中線圈的磁通量最大,選項D錯誤. 3.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,R1=10Ω,R2=15 Ω.C為電容器,電流傳感器與原線圈串聯(lián)。當開關(guān)S斷開時,傳感器測得的正弦交流電如圖乙所示,則 A.電阻R1中交流電的頻率為5Hz B.輸入電壓的最大值為600V C.電阻R2的電功率為270W D.S閉合前后,原線圈中電流不變 【答案】 B 【解析】 【詳解】 由圖可知,原線圈交變電流的頻率為50Hz,副線圈交變電流的頻率同為50Hz;原線圈交變電流的有效值為I1=12A,由I2I1=n1n2得I2=52A。由并聯(lián)電路的分流原理,電阻R2中的電流IR2R2=22V,電阻R2消耗的電功率為PR2=IR22R2=120W;電阻R2的電壓為U2=IR2R2=302V,由U1U2=n1n2得U1=3002V,故U1m=2U1=600V;S閉合后,有電流流過電容器,故副線圈中電流增大,原線圈中電流也隨之增大。故答案選B。 4.如圖所示為遠距離輸電示意圖,T1、T2分別為理想升壓變壓器和理想降壓變壓器,圖中的電表V1、V2、A1、A2均為理想電表,電表的示數(shù)分別為U1、U2、I1、I2,輸電線上有一定的電阻,則下列說法正確的 A.U1I1=U2I2 B.保持輸送功率不變,增大U1,則U2、I1、I2均增大 C.保持U1不變,輸送功率增大,則U2、I1、I2均增大 D.保持U1不變,用戶減少,用戶消耗功率與發(fā)電廠輸出功率的比值增大 【答案】 D 【解析】 【詳解】 理想變壓器輸出功率等于輸入功率,由于在輸電線路上有功率損失故U1I1>U2I2,故A錯誤;保持輸送功率不變增大U1,根據(jù)P=UI可知,輸電線上的電流減小,即I1減小,則I2也減??;輸電線上電壓損失減小,則T2原線圈電壓變大,則次級電壓也變大,即U2增大,故B錯誤;保持U1不變,輸送功率增大根據(jù)P=UI可知,輸電線路上的電流增大,降壓變壓器原線圈兩端的電壓U3=U1-IR減小,故降壓變壓器副線圈兩端的電壓減小,即U2減小,故C錯誤;用戶總功率與發(fā)電廠的輸出功率的比值為U1I-I2RU1I=1-IRU1,則U1不變,用戶減小,I減小,故用戶消耗功率與發(fā)電廠輸出功率的比值變大,故D正確;故選D。 5.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R=10 Ω,其余電阻均不計。從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓。則下列說法中正確的有( ) A.當單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為31.1 V B.當單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01 s時,電流表示數(shù)為0 C.當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5 Hz D.當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,電壓表和電流表的示數(shù)均變大 【答案】 D 【解析】 【詳解】 由圖象可知,交變電壓的最大值為311V,交流電的周期為210-2s,所以交流電的頻率為f=1/T=50Hz;交流電的電壓有效值為3112 =220V,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知,副線圈的電壓為22V,即電壓表的示數(shù)為22V,選項A錯誤;電流表示數(shù)為交流電的有效值,不隨時間的變化而變化,所以當單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01 s時,電流表示數(shù)不為0,B錯誤;變壓器不會改變電流的頻率,所以當單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時,副線圈輸出電壓的頻率依然為50Hz,選項C錯誤;當單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,原線圈的匝數(shù)變?yōu)橐话?,所以副線圈的輸出電壓要變大一倍,變?yōu)?4V,則電壓表和電流表的示數(shù)均變大,故D正確;故選D。 6.如圖所示,將一均勻?qū)Ь€圍成一圓心角為60的扇形導(dǎo)線框OMN,O為圓心,半徑為R,線框總電阻為r,將線框O點置于坐標系的原點,在二、四象限有垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.從t=0時刻開始,導(dǎo)線框繞O點以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,則導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值為( ) A.BωR22r B.2BωR24r C.6BωR26r D.15BωR26r 【答案】 C 【解析】 【詳解】 線框轉(zhuǎn)動一周過程中,兩次進入磁場、兩次出磁場,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的時間t=460°360°T=23T;轉(zhuǎn)動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E′=12BR2ω;設(shè)感應(yīng)電動勢的有效值為E,根據(jù)有效值的計算公式可得:E2RT=E2Rt;解得E=6BωR26,則導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值為I=Er=6BωR26r,故C正確、ABD錯誤。 7.如圖甲所示理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1,R1為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,R1為定值電阻,電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓u隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示。下列說法正確的是 A.變壓器的輸入功率與輸出功率之比為4:1 B.變壓器原、副線圈中的電流之比為4:1 C.u隨t變化的規(guī)律為u=51im50πtV(式中各物理量均為國際單位制) D.若熱敏電阻Rt的溫度升高,則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大 【答案】 D 【解析】 【詳解】 原副線圈輸入功率和輸出功率相等,故A錯誤。根據(jù)I1I2=n2n1得,原副線圈的電流之比為1:4,故B錯誤。交變電壓的峰值為51V,周期T=0.02s,則角速度ω=2π/T=100πrad/s,則u隨t的變化規(guī)律為u=51sin(100πt),故C錯誤。若熱敏電阻RT的溫度升高,則熱敏電阻的阻值減小,由于原線圈的電壓不變,則副線圈的電壓不變,副線圈中的電流變大,故D正確。故選D。 8.如圖所示,某電路上接有保險絲、交流電壓表、“220V 900W”的電飯鍋及“220V 200W”的抽油煙機.現(xiàn)接入u=31lsin100πt(V)的交流電,下列說法正確的是 A.交流電壓表的示數(shù)為311V B.1s內(nèi)流過保險絲的電流方向改變50次 C.電飯鍋的熱功率是抽油煙機的熱功率的4.5倍 D.為保證電路正常工作,保險絲的額定電流不能小于5A 【答案】 D 【解析】 【詳解】 A、現(xiàn)接入電壓u=311sin100πt(V)的交流電,交流電壓最大值Um=311V,交流電壓表的示數(shù)為有效值U=3112=220V,故A錯誤; B、接入u=311sin100πt(V)的交流電,故周期:T=2π100π=0.02s,一個周期電流方向改變2次,故1s電流方向改變100次;故B錯誤; C、電飯鍋是純電阻,消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,產(chǎn)生熱量,而抽油煙機是非純電阻,耗的電能部分轉(zhuǎn)化為機械能,部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能產(chǎn)生熱量,電飯鍋發(fā)熱功率是抽油煙機總功率的4.5倍,故C錯誤; D、電流的最大值為:I=P1+P2U=900W+200W220V=5A;故為保證電路正常工作,保險絲的額定電流不能小于5A;故D正確。 9.在如圖甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10:1,b兩端接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)(報警器未畫出),圖中電壓表和電流表均為理想電表,D為理想二極管,R0為定制電阻,L為電阻恒定的指示燈,Rr為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小。下列說法中正確的是 A.電壓表的示數(shù)為22V B.若Rr處出現(xiàn)火災(zāi)時,電壓表示數(shù)將變大 C.若Rr處出現(xiàn)火災(zāi)時,電流表示數(shù)將變大 D.若Rr處出現(xiàn)火災(zāi)時,指示燈L將變亮 【答案】 C 【解析】 【詳解】 A、設(shè)原線圈兩端電壓為U1,根據(jù)熱效應(yīng)可得:U12RT=2202RT2,解得U1=1102V,則副線圈的電壓U2=n2n1U1=112V,故A錯誤; B、輸入端的電壓不變,匝數(shù)比不變,則電壓表示數(shù)不變,故B錯誤; C、若RT處出現(xiàn)火災(zāi)時,RT電阻變小,輸出的總功率變大,則輸入端的電功率變大,電壓不變,則電流表的示數(shù)變大,故C正確; D、若RT處出現(xiàn)火災(zāi)時,RT電阻變小,輸出的總功率變大,電流強度變大,R0兩端電壓變大,則燈泡兩端電壓變小,燈泡變暗,故D錯誤; 故選C。 10.如圖所示,一理想變壓器原線圈與定值電阻R1、理想電流表A1一起接入電壓恒為U的交流電源上,原線圈接入電路的匝數(shù)可通過調(diào)節(jié)觸頭P進行改變,副線圈和滑動變阻器R、定值電阻R2以及理想電流表A2連接在一起,下列說法正確的是 A.保持R不變,將觸頭P向上移動,則A1的示數(shù)變小,A2的示數(shù)變小 B.保持R不變,將觸頭P向下移動,電源輸出的總功率變小 C.保持P的位置不動,增大R,則A1的示數(shù)減小,A2的示數(shù)減小 D.保持P的位置不動,增大R,則R的電功率變小,R1的電功率不變 【答案】 D 【解析】 【詳解】 A. 保持R不變,將觸頭P向上移動,則n1增大,再由U2=n2n1U1,可知U2減少,又因為副線圈的總電阻不變,所以通過副線圈的電流減少,即A2的示數(shù)變??;A1的示數(shù)為 U1R1,U1和R1都不變,所以A1的示數(shù)不變。故A錯誤。 B. 保持R不變,將觸頭P向下移動,則n1減少,再由U2=n2n1U1,可知U2增加,副線圈的負載電阻不變,由P出=U22R總可知電源輸出的總功率增大。故B錯誤。 C. 保持P的位置不動,增大R,負載的總電阻R總增大,U2不變,由I2=U2R總可知I2減小,所以A2的示數(shù)減??;A1的示數(shù)為U1R1,U1和R1都不變,所以A1的示數(shù)不變。故C錯誤。 D. 保持P的位置不動,增大R,負載的總電阻R總增大,U2不變,由I2=U2R總可知I2減小,副線圈的輸出功率為P2=U2I2減小,由因為R2的功率不變,所以R的功率是減小的;電阻R1不變,兩端的電壓U2不變,所以R1的電功率不變。故D正確。 二、多選題 11.圖中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為4∶1,電壓表和電流表可視為理想電表,現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓U=311sin(100πt)V時,燈泡L1、L2均正常發(fā)光則下列說法中正確的是 A.該交流電的方向每秒鐘改變50次 B.電壓表的示數(shù)為55V C.若將變阻器的滑片P向下滑動,則L1變亮、L2將變暗 D.若將變阻器的滑片P向上滑動,則原線圈的輸入功率增大 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 A、電路中的變壓器與電感均不改變交流電的頻率,由原線圈交變電壓的表達式可知,交流電的周期T=2πω=0.02s,而交流電在一個周期內(nèi)電流方向變化兩次,所以該交流電的方向每秒鐘改變100次,故A錯; B、原線圈的有效電壓為3112=220V,理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比,所以副線圈電壓為55V,故B對; C、若將變阻器的滑片P向下滑動,副線圈的電壓不變,所以L1亮度不變、L2回路中的電阻變大,所以L2將變暗,故C錯; D、若將變阻器的滑片P向上滑動,滑動變阻器上的電阻變小,則副線圈上的總電阻也變小,所以I2就變大,則變壓器的輸出功率P2=U2I2就變大,根據(jù)功率相等,則原線圈的輸入功率增大,故D對; 12.如圖為遠距離輸電示意圖,其中T1、T2為理想變壓器,r是輸電線電阻,燈泡L1、L2相同且阻值不變?,F(xiàn)保持變壓器T1的輸入電壓不變,滑片P位置不變,當開關(guān)S斷開時,燈L1正常發(fā)光,則( ) A.僅閉合S,燈L1會變亮 B.僅閉合S,r消耗的功率會變大,變壓器T1的輸入功率會變大 C.僅將滑片P下移,r消耗的功率會變小 D.僅將滑片P上移,電流表示數(shù)會變小 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 閉合S,則消耗功率增大,T2副線圈中電流增大,T2原線圈電流也增大,則r上損失的電壓和功率增大,則T2輸入電壓UT21=UT12-Ir,減小,燈泡兩端電壓UT22減小,故燈泡會變暗,同時變壓器T1的輸入功率會變大,故A錯誤,B正確;僅將滑片P下移,T1副線圈匝數(shù)增大,則輸出電壓增大,若將T1的輸出端后面的電路等效可知,導(dǎo)線r上的電流變大,則r上的功率變大,故C錯誤;僅將滑片P上移,T1副線圈匝數(shù)減小,則輸出電壓減小,若將T1的輸出端后面的電路等效可知,T1次級電流減小,則變壓器T1初級電流減小,即電流表示數(shù)會變小,故D正確; 13.如圖所示電路,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比5:1,原線圈輸入電壓為u=311sin100πt(V),副線圈輸出端通過滑動變阻器R連接兩只相同燈泡L1和L2,它們的規(guī)格為“36V、18W”,當開關(guān)S斷開時燈L1正常發(fā)光.現(xiàn)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡再正常發(fā)光,則此狀態(tài)() A.原線圈的電流為5A B.變壓器輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍 C.滑動變阻器R上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?倍 D.滑動變阻器的阻值調(diào)到了8Ω 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 A.燈泡正常發(fā)光的電流為I=PU=1836A=0.5A,副線圈的總電流為1A,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比,原線圈的電流為0.2A。故A錯誤。 B.輸入功率等于輸出功率,由于副線圈的電壓不變,電流加倍,輸出功率加倍,變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍。故B正確。 C.滑動變阻器R損耗的功率為P=I2R,電流變?yōu)樵瓉淼?倍,但是電阻變小了,所以損耗的功率不是原來的4倍。故C錯誤。 D.燈泡的電阻為R=36218Ω=72Ω,兩個燈泡并聯(lián)后的電阻為36Ω,副線圈的電壓為U=15220V=44V,變壓器分得的電壓為8V=RR+36Ω44V解得:R=8Ω。故D正確。 14.圖甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖,內(nèi)阻r=5.0 Ω,外電路電阻R=95 Ω,電路中其余電阻不計。發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動,線圈匝數(shù)n=100。轉(zhuǎn)動過程中穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示,(π=3.14,2=1.4)則 A.該小型發(fā)電機的電動勢的最大值為200 V B.t=3.1410-2 s時,磁通量的變化率為2Wb/s C.t=3.1410-2 s時,串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)為2 A D.t=3.1410-2 s時,串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)為1.4A 【答案】 ABD 【解析】 【詳解】 從Φ-t圖線可以看出,Φmax=1.010-2 Wb,T=3.1410-2 s,ω=2πT,感應(yīng)電動勢的最大值 Emax=nωΦmax=1002π3.1410-2110-2=200 V,故A正確; t=3.1410-2 s時,磁通量Φ的變化率最大,最大值為ΔΦΔt=Emaxn=200100Wb/s=2Wb/s,選項B正確;電路中電流最大值I=Emax2R+r=2001002=2A,則串聯(lián)在外電路中的交流電流表的讀數(shù)為2A,故C錯誤,D正確;故選ABD. 15.如圖所示,矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直磁場方向的OO軸勻速轉(zhuǎn)動,線圈abcd的匝數(shù)為N,電阻不計,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1:2,定值電阻R1與R2的阻值均為R,所用電表均為理想交流電表,當線圈abcd轉(zhuǎn)動的角速度大小為ω時,電壓表的示數(shù)為U,則( ) A.此時電流表的示數(shù)為2UR B.從圖示位置(線圈abcd與磁場方向平行)開始計時,線圈abcd中產(chǎn)生的電動勢的瞬時表達式為e=52Ucosωt C.在線圈abcd轉(zhuǎn)動的過程中,穿過線圈的磁通量的最大值為52U2Nω D.當線圈abcd轉(zhuǎn)動的角速度大小為2ω時,電壓表的示數(shù)為4U 【答案】 AC 【解析】 【詳解】 流過副線圈的電流Im=UR,根據(jù)I1I2=n2n1可知,流過電流表的電流I1=2UR,故A正確;變壓器中原線圈的電壓為U1,根據(jù)U1U2=n1n2可知電壓U1=U2,電阻R1分得的電壓UR=I1R=2U,故線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為U有=U1+UR=5U2,最大值Em=2U有=52U2,故從線圈轉(zhuǎn)動到圖示位置開始計時,線圈中產(chǎn)生的電動勢的瞬時表達式為e=522Ucosωt,故B錯誤;根據(jù)Em=NBSω可知BS=EmNω=52U2Nω,故C正確;根據(jù)Em=NBSω可知,轉(zhuǎn)動角速度加倍,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍,故電壓表的示數(shù)加倍,為2U,故D錯誤。故選AC。 16.如圖所示,M是一小型理想變壓器,在a、b端輸入穩(wěn)定的正弦交流電,變壓器右側(cè)部分連有電阻恒定不變的相同小燈泡L1、L2、滑動變阻器R,所有電表都是理想電表,當滑動變阻器P向上滑動時U2為V2表示數(shù),I2為A2表示數(shù),以下說法中正確的是( ) A.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大,A3的示數(shù)變增大 B.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小 C.ΔU2ΔI2變小 D.L1、L2都變亮 【答案】 AB 【解析】 【詳解】 AB.a(chǎn)、b端輸入穩(wěn)定的正弦交流電,即電壓表V1示數(shù)不變,所以副線圈的電壓恒定,當滑動變阻器P向上滑動時,總電阻減小,總電流變大,即電流表A2的示數(shù)變大,燈泡L2兩端電壓變大,所以電壓表V2示數(shù)變小,由變壓器的變流比可知,電流表A1的示數(shù)變大,由于電壓表V2示數(shù)變小,所以流過L2的電流變小,總電流變大,所以電流表A3示數(shù)變大,故A正確,B正確; C.由閉合歐姆定律可得:ΔU2ΔI2=RL1,即不變,故C錯誤; D.由A分析可知,L1變亮,L2變暗,故D錯誤。 17.如圖所示的理想變壓器電路中,原副線圈的匝數(shù)比為2:1,原、副線圈的電路中均有一阻值為R的定值電阻,副線圈電路中定值電阻和滑動變阻器串聯(lián),a、b端接電壓恒定的正弦交流電,在滑動變阻器滑片P向右移動的過程中,則下列說法正確的是( ) A.原線圈電路中定值電阻R消耗的功率在減小 B.副線圈電路中定值電阻R消耗的功率在增大 C.副線圈電路中消耗的總功率在減小 D.原、副線圈電路中定值電阻R兩端的電壓之比恒定為1:2 【答案】 BD 【解析】 【詳解】 滑動變阻器滑片P向右移動的過程中,總電阻減小,原副線圈的電流強度均增大; AB、根據(jù)P=I2R可知原線圈電路中定值電阻R消耗的功率在增大,副線圈電路中定值電阻R消耗的功率也在增大,故B正確,A錯誤; C、根據(jù)變壓器原理可知輸入功率等于輸出功率,副線圈電路中消耗的總功率P出=P入=(E-I1R)I1=EI1-I12R,由于E、R和I1未知,無法確定副線圈電路中消耗的總功率的變化,故C錯誤; D、根據(jù)U=IR可知原、副線圈電路中定值電阻R兩端的電壓之比等于電流強度之比,等于原副線圈的匝數(shù)的反比,即為1:2,故D正確; 故選BD。 18.如圖,OO’是磁感應(yīng)強度大小分別為3B和B的兩個勻強磁場區(qū)域的分界線,磁場方向分別垂直紙面向里和垂直紙面向外。單匝圓形導(dǎo)線圈的直徑剛好位于OO’處,線圈以O(shè)O’為轉(zhuǎn)軸從紙面位置開始以角該度ω勻速轉(zhuǎn)動。若線圈的電阻為R,面積為S,則下列說法正確的是( ) A.線圈在紙面位置時,感應(yīng)電流最大 B.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為2BSω C.線圈中產(chǎn)生的熱功率為B2S2ω2/2R D.線圈從紙面位置開始轉(zhuǎn)過90的過程中通過線圈某一橫截面的電荷量為2BS/R 【答案】 C 【解析】 【詳解】 A、線圈在紙面位置時,磁通量最大,感應(yīng)電動勢最小,為零,故A錯誤; B、線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em=3B?S2?ω-B?S2?ω=BSω,故B錯誤; C、由有效值定義可知感應(yīng)電動勢的有效值為E有=Em2,線圈中產(chǎn)生的熱功率為P=I2R=(E有R)2R=B2S2ω22R,故C正確; D、根據(jù)q=IΔt,I=ER,E=NΔ?Δt可得q=NΔ?R,所以線圈從紙面位置開始轉(zhuǎn)過90的過程中通過線圈某一橫截面的電荷量為E=q=3BS2-B?S2R=BSR,故D錯誤; 故選C。 19.如圖所示,邊長為L=0.2m的正方形線圈abcd,其匝數(shù)為n=100、總電阻為r=2Ω,外電路的電阻為R=8Ω,ab的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界線上,磁場的磁感應(yīng)強度B=1T,若線圈從圖示位置開始,以角速度ω=2rad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動,則以下判斷中正確的是 A.在t=π4時刻,磁場穿過線圈的磁通量為0,故此時磁通量變化率為0 B.閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式e=4sin2t(V) C.從t=0時刻到t=π4時刻,電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=0.16πJ D.從t=0時刻到t=π4時刻,通過R的電荷量q=0.2C 【答案】 BCD 【解析】 【分析】 根據(jù)題中“磁場的…線圈從圖示位置開始,以角速度ω=2rad/s繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動”可知,本題考察交流電的產(chǎn)生問題,應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、感應(yīng)電量、有效值等知識分析計算。 【詳解】 A:在t=π4時刻,線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90,磁場穿過線圈的磁通量為0,線圈中磁通量變化率最大。故A項錯誤。 B:線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值Em=nB?L22ω=10010.2222V=4V,開始計時時,線圈中磁通量最大,感應(yīng)電動勢為0,則閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時表達式e=Emsinωt=4sin2t(V)。故B項正確。 C:線圈轉(zhuǎn)動的周期T=2πω=2π2s=πs,回路中感應(yīng)電流的最大值Im=Emr+R=0.4A,回路中電流的有效值I=Im2=0.22A,從t=0時刻到t=π4時刻,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=I2R?T4=(0.22)28π4J=0.16πJ。故C項正確。 D:從t=0時刻到t=π4時刻,電路中的平均感應(yīng)電動勢E=nΔΦΔt,電路中的平均電流I=Er+R,線框中磁通量的變化量ΔΦ=B?L22,通過R的電荷量q=IΔt,解得:q=nBL22(r+R)=10010.22210C=0.2C。故D項正確。 20.如圖所示為遠距離輸電的原理圖,升壓變壓器的變壓比為a,降壓變壓器的變壓比為b,輸電線的電阻為R,升壓變壓器和降壓變壓器均為一理想變壓器,發(fā)電機輸出的電壓恒為U,若由于用戶的負載變化,使電壓表V2的示數(shù)增大了ΔU,則下列判斷正確的是( ) A.電壓表V1的示數(shù)不變 B.電流表A2的示數(shù)增大了ΔUR C.電流表A1的示數(shù)減小了bΔUR D.輸電線損失的功率減小了(bΔUR)2R 【答案】 AC 【解析】 由于U不變,所以電壓表V1的示數(shù)不變,故A正確;由于V2增大,所以降壓變壓器原線圈的電壓U3增大了bΔU,根據(jù)UV1=IA1R+U3,所以IA1R減小了bΔU,所以電流表A1的示數(shù)減小了bΔUR,A2的示數(shù)減小了ΔUR,故C正確;B錯誤;輸電線損失的功率減小了I2R-(I-bΔUR)2R,所以D錯誤。 三、解答題 21.三峽水電站是我國最大的水力發(fā)電站,平均水位落差約100m,水的流量約1.35104m3/s。船只通航需要約3500m 3/s的流量,其余流量全部用來發(fā)電。水流沖擊水輪機發(fā)電時,水流減少的勢能有20% 轉(zhuǎn)化為電能。 (1)按照以上數(shù)據(jù)估算,三峽發(fā)電站的發(fā)電功率最大是多大; (2)本市現(xiàn)行階梯電價每戶每月1擋用電量最高為240kWh,如果按照本市現(xiàn)行階梯電價1擋最高用電量計算,三峽電站可以滿足多少戶家庭生活用電; (3)把抽水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到北京城區(qū)。已知輸電功率為P,輸電線路的總阻值為R,要使輸電線路上損耗的功率小于ΔP。 a.求輸電電壓的最小值U; b.在輸電功率一定時,請?zhí)岢鰞煞N減少輸電過程中功率損耗的方法。 【答案】(1)2106kW(2)6106戶(3)a.U=PΔPRb.①提高輸電電壓②增大導(dǎo)線橫截面積,減小電阻 【解析】(1)P=mgh20%=1.01031.001041010020%=2106kW (2)每戶平均功率:P=2403024=0.333kW 21060.333=6106戶 (3)a.輸電導(dǎo)線損失熱功率ΔP=I2R 輸電功率P=IU,∴U=PΔPR b.減少輸電過程中功率損耗的方法:①.提高輸電電壓; ②.增大導(dǎo)線橫截面積,減小電阻; 22.如圖為某交流發(fā)電機和外接負載的示意圖,發(fā)電機電樞線圈abcd為n=500匝的矩形線圈,其中ac長為L1=10cm,ab長為L2=5cm。線圈繞垂直于磁場的軸OO`在磁感應(yīng)強度為B=0.2T的勻強磁場中以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(不計一切摩擦),線圈總電阻為r=2.0Ω,外電路負載電阻為R=8.0Ω。試求: (1)由圖示位置開始計時交變電動勢的表達式; (2)由圖示位置轉(zhuǎn)過900角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢; (3)由圖示位置轉(zhuǎn)過1/6周期內(nèi)通過R的電荷量為多少; (4)交流電壓表的示數(shù); (5)轉(zhuǎn)動一周回路中產(chǎn)生總的焦耳熱。 【答案】 (1)e= 100cos200tV(2)0.32V(3)0.22C(4)(5)15.7J 【解析】 試題分析:(1)電動勢的最大值 Em=nBSω=nBL1L2ω=5000.20.10.05200V=100V, 由圖示位置開始計時交變電動勢的表達式;e=Emcosωt=100cos200tV (2)由圖示位置轉(zhuǎn)過900角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢: (3)由圖示位置轉(zhuǎn)過1/6周期內(nèi)通過R的電荷量為 (4) 電壓表的示數(shù) (5)轉(zhuǎn)動一周回路中產(chǎn)生總的焦耳熱 考點:交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律. 【名師點睛】此題是對交流電的產(chǎn)生及計算問題的考查;解題時要據(jù)題境明確感應(yīng)電動勢的瞬時值,知道電壓表示數(shù)為有效值,與電路知識向銜接是解題的關(guān)鍵;注意求解電量時要用平均值,求解電功和電熱時要用有效值. 23.如圖所示,交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50 cm,bc=ad=30 cm,匝數(shù)n=100,線圈的總電阻r=10 Ω,線圈位于磁感應(yīng)強度B=0.050 T的勻強磁場中,線圈平面與磁場方向平行.線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷與阻值R=90 Ω的定值電阻連接.現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω=400 rad/s勻速轉(zhuǎn)動.電路中的其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計,求: (1)線圈中感應(yīng)電流的最大值; (2)線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的發(fā)熱功率; (3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時,經(jīng)過14周期時間通過電阻R的電荷量. 【答案】(1)3.0A(2)405W(3)7.510-3C 【解析】 試題分析:(1)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值:Em=nBωabbc=300V。 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,線圈中感應(yīng)電流的最大值:Im=EmR+r 解得:Im=3.0A。 (2)通過電阻R的電流的有效值:I=Im2 線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的熱功率:P=I2R 解得:P=405W。 (3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=nΔφΔt=nBΔSΔt 根據(jù)閉合電路歐姆定律有:I=ER+r=nBΔS(R+r)Δt 解得:q=IΔt=7.510-3C。 考點:交流發(fā)電機及其產(chǎn)生正弦式電流的原理;正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式 【名師點睛】本題關(guān)鍵是要能夠區(qū)分交流的有效值、瞬時值、最大值和平均值,求解電表讀數(shù)用有效值,求解電量用平均值。 24.如圖所示為某學(xué)校一套校內(nèi)備用供電系統(tǒng),由一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機向全校22個教室(每個教室有“220V,40W”的白熾燈6盞)供電。如果輸電線的總電阻R是4Ω,升壓變壓器和降壓變壓器(都認為是理想變壓器)的匝數(shù)比分別是1︰4和4︰1,每個教室的白熾燈都正常發(fā)光,求: (1)輸電線的損失功率是多大? (2)發(fā)電機的電動勢是多大? (3)輸電效率是多少? 【答案】(1)144W (2)250V(3)97.3% 【解析】 試題分析:(1)全校消耗的功率W=5280W 設(shè)線路電流為,輸電電壓為,降壓變壓器原線圈電壓為 ,而V,則V=880V 線路損失功率W=144W (2)V=24V V 由得:V 由升壓變壓器原線圈電流=24A 發(fā)電機的電動勢V (3)所以W %≈97.3% 考點:遠距離輸電. 25.在遠距離輸電時,要考慮盡量減少輸電線上的功率損失.有一個不涂備電鈿,輸送的電功傘為P=500kW,當使用U=5kV的電壓輸電時,測得安裝在輸電線路起點和終點處的兩個電能表一晝夜示數(shù)相差4800kWH. (l)求輸電效率η和輸電線的總電阻r. (2)若想使輸電效率提高到98%,又不改變輸電線,那么發(fā)電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電? 【答案】(1)60%,20Ω (2)22.4kV 【解析】 試題分析:(1)由于輸送功率為P=500kW,一晝夜輸送電能E=Pt=12000度,終點得到的電能E=7200度, 因此效率η=60%. (2)輸電線上的電流可由I=PU計算,為I=100A,而輸電線損耗功率可由Pr=I2r計算,其中Pr=480024=200kW因此可求得r=20Ω,. (3)輸電線上損耗功率Pr=(PU)2r∝1U2,原來Pr=200kW,現(xiàn)在要求Pr=10kW, 計算可得輸電電壓應(yīng)調(diào)節(jié)為U=22.4kV. 考點:遠距離輸電. 點評:輸電線上的損失功率與其電流的平方成正比,而與輸電線兩端的電壓的平方成反比. 26.交流發(fā)電機的發(fā)電原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動.一小型發(fā)電機的線圈共220匝,線圈面積S=0.05 m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為50 Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應(yīng)強度B=2πT.為了用此發(fā)電機發(fā)出的交流電帶動兩個標有“220 V 11 kW”的電動機正常工作,需在發(fā)電機的輸出端a、b與電動機之間接一個理想變壓器,電路如圖所示.求: (1)發(fā)電機的輸出電壓; (2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比; (3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù). 【答案】(1)2200V(2)10:1(3)10A 【解析】 (1)線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢最大值為: Em = NBSω=1100V 2分 由于線圈內(nèi)阻不計,則輸出電壓就等于電動勢, 得輸出電壓的有效值為U1=="1100" V 1分 (2)2分 得1分 ⑶根據(jù)P入=P出="2.2104W" 1分 再根據(jù)P入=" U1" I1 1分 解得 I1="20A " 1分 27.如圖所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5 T,邊長L=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω=2π rad/s,外電路電阻R=4Ω,求: (1)轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值; (2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60時的瞬時感應(yīng)電動勢; (3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢; (4)交流電壓表的示數(shù); (5)轉(zhuǎn)動一周外力做的功; (6) 16周期內(nèi)通過R的電荷量. 【答案】 (1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.0866 C 【解析】 【詳解】 (1)感應(yīng)電動勢的最大值Em=NBSω=1000.50.122π V=3.14 V. (2)轉(zhuǎn)過60時的瞬時感應(yīng)電動勢: e=Emcos 60=3.140.5 V=1.57 V. (3)通過60角過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢: E=nΔφΔt=1000.5320.12π32πV≈2.6 V. (4)電壓表示數(shù)為外電路電壓的有效值: U=ER+r?R=3.14245V=1.78 V. (5)轉(zhuǎn)動一周外力所做的功等于電流產(chǎn)生的熱量: W=Q=Em22R+r?t=0.99 J. (6)1/6周期內(nèi)通過電阻R的電荷量: q=I?Δt=ER+r?Δt=nΔ?ΔtR+r?Δt=nΔ?R+r=nBS?sin600R+r=0.086 6 C. 答案:(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.086 6 C 28.有一臺內(nèi)阻為1Ω發(fā)電機,供給一學(xué)校照明用,如圖所示,升壓比為1:4,降壓比為4:1,輸電線的總電阻R=4Ω,全校共22個班,每班有“220V,40W”燈6盞,若保證全部電燈正常發(fā)光,則: (1)發(fā)電機輸出功率多大? (2)發(fā)電機電動勢多大? (3)輸電效率是多少? 【答案】(1)5 424 W(2)250 V(3)97%. 【解析】 (1)降壓變壓器的輸出功率為: P=nP燈=40226=5280W 降壓變壓器副線圈的電流為: I3=nP燈U3=62240220A=24A, 由I2I3=n3n2=14 降壓變壓器原線圈的電流為:I2=12I3=1424A=6A 輸電線損失的功率為:△P=I22R=624w=144W 所以輸入功率為:P1=P+△P=5280+144=5424W (2)降壓變壓器原線圈電壓為:U2=n2n3U3=4220=880V 輸電線上損失的電壓為:△U=I2R=64V=24V 則發(fā)動機的輸出電壓為:U2=U2+△U=880+24=904V 所以發(fā)電機原線圈電壓為:U1=14904=226V 根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知發(fā)電機原線圈中電流為:I1=416=24A, 發(fā)電機內(nèi)阻分壓:Ur=241=24V 電動勢為:E=U1+Ur=226+24=250V. (3)用戶獲得的實際功率為:P用=22406=5280W; 則輸電效率為:η=P用P100%=52805424100%=97.3%; 29.(15 分)某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置,如圖所示. 在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為,磁場均沿半徑方向. 匝數(shù)為N 的矩形線圈abcd 的邊長ab ="cd" =、bc ="ad" =2. 線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動,bc和ad 邊同時進入磁場. 在磁場中,兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直. 線圈的總電阻為r,外接電阻為R. 求: (1)線圈切割磁感線時,感應(yīng)電動勢的大小Em; (2)線圈切割磁感線時,bc 邊所受安培力的大小F; (3)外接電阻上電流的有效值I. 【答案】 (1)(2)(3) 【解析】 (1)bc、ad邊的運動速度v=ωl2, 感應(yīng)電動勢Em=4NBlv. 解得Em=2NBl2ω. (2)電流Im=Emr+R 安培力F=2NBIml 解得.F=4N2B2l3ωr+R (3)一個周期內(nèi),通電時間t=49T R上消耗的電能W=Im2Rt且W=I2RT. 解得I=4NBl2ω3(r+R) 點睛:本題研究交變電流的產(chǎn)生,實質(zhì)上是電磁感應(yīng)知識的具體應(yīng)用,是右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力等知識的綜合應(yīng)用. 30.如圖為一輸電系統(tǒng),A地有一臺升壓變壓器,B地有一臺匝數(shù)比為10:1的降壓變壓器,使120盞標有“120V,100W”的燈正常工作,A、B兩地輸電線的電阻是20Ω,求: (1)升壓變壓器輸出端的電壓; (2)若不用變壓器,要在B地得到同樣大小的電流和電功率,那么在A地要用多大的電壓將電能輸出? (3)兩情況下輸電線上損耗功率之比是多少? 【答案】(1)1400V (2)2120V (3) 【解析】 試題分析:(1)降壓變壓器副線圈的電流I2=120100120A=100A, 則輸電線上的電流I2=n4n3I2=110100A=10A, 降壓變壓器輸入電壓U1=U2n3n4=12010V=1200V, 輸電線上的電壓損失ΔU=I2R=1020V=200V, 則升壓變壓器輸出端的電壓U2=U1+ΔU=1200+200V=1400V. (2)若不用變壓器,則:UI2-I22R=120100W,其中I2=100A 代入數(shù)據(jù)解得:U=2120V (3)根據(jù)ΔP=I2R知損失功率與電流的平方成正比,故兩情況下輸電線上損失功率之比是102:1002=1:100 考點:考查了理想變壓器,電功率的計算 【名師點睛】(1)求出降壓變壓器副線圈的電流,從而根據(jù)電流比等于匝數(shù)之反比求出輸電線上的電流,通過電壓的損失求出升壓變壓器輸入電壓.(2)根據(jù)得到的功率等于輸送功率減去損失功率求電壓- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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