【配套K12】2018-2019学年高中物理 第三章 电路与电能传输 3 电能的传输 4 电能的转化
高中物理第三章电路与电能传输3电能的传输4电能的转化及应用课时作业10教科版选修1-1(2021年
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3 电能的传输4 电能的转化及应用课时分层作业(十）[基础达标练](15分钟48分)1．（6分）（多选)下列关于理想变压器的说法中，正确的是（)A．输入功率等于输出功率B．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能C．输送的电能经变压器先转化为电场能,再转化为电能D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去AB［从能量的转化来看，由于过程中有电磁感应现象出现，所以会存在“磁生电”的过程，这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场,这样在副线圈中就产生了电磁感应现象,从而副线圈可以产生电能．所以A、B正确．］2．(6分）发电厂给某工厂的功率限额为500 kW,用100 kV高压送电,当该工厂由于调整，现在只需要50 kW的电功率时，发电厂和工厂间的高压线路上的电流为（) A．0。
5 AB．5 AC．50 AD．不知线路电阻，无法计算A［工厂需要多少电能，发电厂输出多少电能,由公式P＝IU得选项A对．]3．(6分)关于变压器,下列说法正确的是( )A．变压器是根据电磁感应的原理制成的B．变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多C．变压器只能改变直流电的电压D．变压器只能有一个原线圈和一个副线圈A［变压器是根据电磁感应的原理制成的，故A对；变压器只能改变交流电的电压，故C 错；变压器原、副线圈匝数的多少，根据实际需要而定，而且副线圈可以有多个，故B错，D 错．］4．（6分）下列说法不正确的是（）A．变压器也可以改变恒定电压B．变压器的原理是一种电磁感应现象,副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用A［变压器的工作原理是电磁感应现象，只有当电流为变化电流时,变压器才起作用，对于恒定电压，变压器不发挥作用，A错，B对;变压器由绕在同一闭合铁芯上的线圈构成，线圈至少有两个，一为原线圈,一为副线圈，C对；在有变压器构成的电路中，原线圈与电源相连,起负载的作用,副线圈与用电器相连，起电源的作用，D对．］5．（6分)理想变压器原线圈1 400 匝，副线圈700匝，并接有电阻R，当变压器工作时原、副线圈中( )【导学号:37032078】A．电流频率之比为2∶1B．功率之比为2∶1C．电流之比为2∶1D．电压之比为2∶1D[理想变压器不改变电流频率和功率,故A、B错误，电压与匝数成正比，故D正确．根据电功率不变可知U1I1＝U2I2则I1∶I2＝U2∶U1电流比为1∶2，故C错误．］6．(6分）（多选)远距离输送一定功率的交流电,若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是（）A．输电线上的电功率损失是原来的错误!B．输电线上的电功率损失是原来的错误!C．输电线上的电压损失是原来的1 nD．输电线上的电压损失是原来的错误!BC[根据P＝IU知I＝错误!，导线上损失功率P损＝I2R＝错误!R.因输送功率一定，P损跟输送电压的平方成反比;U损＝错误!R，跟输送电压成反比，所以正确答案为B、C。
2018-2019学年高中物理教科版选修3-2课时跟踪检测：(十) 电能的输送 Word版含解析
课时跟踪检测（十） 电能的输送1．远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U 1＝110 kV 输电和输电电压为U 2＝330 kV 输电。
则两种情况中，输电线上通过的电流之比为I 1∶I 2等于( )A ．1∶1B ．3∶1C ．1∶3D ．9∶1解析：选B 输送功率相同，根据P ＝UI 得，输电电流与输电电压成反比，所以I 1I 2＝U 2U 1＝31。
故B 正确。
2．远距离输电，输电功率一定，当输电电压为U 0时，输电线上的电流为I 0，损失的电功率为P 0。
则当输电电压提高为2U 0时( )A ．由I ＝UR 得，输电线上的电流变为2I 0B ．由I ＝P U 得，输电线上的电流变为I 02C ．由P ＝U2R 得，输电线上损失的电功率为4P 0D ．由P ＝IU 得，输电线上损失的电功率为2P 0解析：选B 设输电线的电阻为R ，当输电线上的电流为I 0时，损失的电功率为P 0＝I 02R 。
当输电电压提高为2U 0时，由I ＝P U 可知输电线上的电流变为I 02，输电线上损失的电功率为P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫I 022R ＝P 04。
故选项B 正确。
3．(多选)如图1所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则( )图1A ．发电机输出交流电的电压有效值是500 VB ．用户用电器上交流电的频率是50 HzC ．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D ．保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，可减少输电线上损失的功率解析：选BD 由图像可知交流电的最大值为U m ＝500 V ，因此其有效值为U ＝5002 V ＝250 2 V ，故A 错误；根据发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T ＝0.02 s ，故f ＝1T ＝10.02 Hz ＝50 Hz ，故B 正确；输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C 错误；保持升压变压器原线圈匝数不变，增加副线圈匝数，根据U 1n 1＝U 2n 2可知，次级电压变大，次级电流减小，根据P ＝I 2r 可知，输电线上损失的功率减小，选项D 正确。
2018-2019版高中物理 第3章 电能的输送与变压器章章末学案 沪科版选修3-2
第3章 电能的输送与变压器章末总结电能的输送与变压器⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧高压输电原理⎩⎪⎨⎪⎧功率损失P 损＝I 2R 电压损失U 损＝IR高压输电原理理想变压器⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧结构：原线圈、副线圈、铁心原理：电磁感应基本规律⎩⎪⎨⎪⎧电压关系：U 1U 2＝n 1n 2电流关系：I 1I 2＝n 2n1功率关系：P 1＝P 2电能的开发与利用一、电能输送中功率损失的计算 1.P 损＝I 2R .2.在输电电流一定的情况下，如果电路的电阻减为原来的一半，则损失的功率变为原来的二分之一；在线路电阻不变的情况下，当电流为原来的一半，线路上损失的功率变为原来的四分之一.3.由2可知，减小电流对降低损耗更有效.4.P ＝UI .5.由P ＝UI 可知I ＝P U，由此式可知，在电功率不变的前提下，升高电压，可减小输电电流.例1 图1为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )图1A.(n 1n 2)U 2m4rB.(n 2n 1)U 2m 4rC.4(n 1n 2)2(P U m)2r D.4(n 2n 1)2(P U m)2r答案 C解析 原线圈电压的有效值：U 1＝U m2，根据U 1U 2＝n 1n 2可得U 2＝n 2n 1·U m2，又因为是理想变压器，所以T 的副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P ，所以输电线上的电流I ＝P U 2，输电线上损失的电功率为P ′＝I 22r ＝4r ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22⎝ ⎛⎭⎪⎫P U m 2，所以C 正确，A 、B 、D 错误.二、理想变压器的分析思路1.电压思路：变压器原、副线圈的电压之比为U 1U 2＝n 1n 2；当变压器有多个副线圈时，U 1n 1＝U 2n 2＝U 3n 3＝…2.功率思路：理想变压器的输入、输出功率关系为P 入＝P 出，即P 1＝P 2；当变压器有多个副线圈时，P 1＝P 2＋P 3＋…3.电流思路：由I ＝P U 知，当变压器有多个副线圈时，n 1I 1＝n 2I 2＋n 3I 3＋…，对只有一个副线圈的变压器才有I 1I 2＝n 2n 1.4.动态分析变压器电路的思路可表示为211222121122111()12211U U n I R U n P P I U I U P I U U U I I P =====−−−→−−−−→−−−−−−→−−−→负载决定决定决定决定例2 如图2所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是( )图2A.当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D.若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大答案 B解析当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，变压器副线圈两端电压不变，副线圈中的电流变小，则R1消耗的功率及其两端电压均变小，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，副线圈中的电流变小，则原线圈中的电流也变小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关S，副线圈电路中总电阻变小，副线圈中的电流变大，R1两端电压变大，R2两端电压变小，电流表A2示数变小，原线圈中的电流变大，电流表A1示数变大，选项D错误.三、远距离输电电路中的各种关系1.解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，如图3所示，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置.图32.分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路的电源.3.综合运用下面三方面的知识求解(1)能量守恒P＝U1I1＝U2I2＝P用户＋ΔPΔP＝I22RP用户＝U3I3＝U4I4.(2)电路知识U2＝ΔU＋U3ΔU＝I2R(3)变压器知识U1 U2＝I2I1＝n1n2U3U4＝I4I3＝n3n4.其中ΔP＝I22R，ΔU＝I2R往往是解题的切入点.例3交流发电机两端电压是220 V，输出功率为4 400 W，输电导线总电阻为2 Ω.试求：(1)用户得到的电压和功率各多大？输电损失功率多大？(2)若发电机输出端用1∶10的理想升压变压器升压后，经同样输电导线输送，再用10∶1的理想降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和功率又是多大？答案(1)180 V 3 600 W 800 W (2)219.6 V 4 392 W解析(1)如图，由P＝IU得：I ＝P U ＝4 400220A ＝20 A 由U ＝U 用＋IR 得：用户得到的电压为U 用＝U －IR ＝220 V －20×2 V＝180 V 由P ＝P 用＋I 2R 得：用户得到的功率为P 用＝P －I 2R ＝4 400 W －202×2 W＝3 600 W输电损失功率为P 损＝I 2R ＝202×2 W＝800 W (2)输电线路示意图如图所示，根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比可得：U 1U 2＝n 1n 2， 解得U 2＝U 1n 2n 1＝220×101V ＝2 200 V 因理想变压器不改变功率，即P 2＝P ， 所以I 2＝P U 2＝2 AU 3＝U 2－I 2R ＝2 200 V －2×2 V＝2 196 V由U 4U 3＝n 4n 3得：降压变压器副线圈两端电压U 4＝U 3n 4n 3＝2 196×110V ＝219.6 V用户得到的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率，即P 4＝P 3＝P 2－I 22R ＝P －I 22R ＝4 392 W.1.(电能输送中功率损失的计算)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( ) A.PR kU ，1n B.(P kU )2R ，1n C.PR kU ，1n 2D.(P kU)2R ，1n2答案 D解析 根据变压器的变压规律得U 1U ＝k ，U 2U＝nk ，所以U 1＝kU ，U 2＝nkU .根据P ＝UI 知匝数比为k 和nk 的变压器副线圈的电流分别为I 1＝P U 1＝P kU ，I 2＝P U 2＝P nkU .根据P ＝I 2R ，输电线路损耗的电功率分别为P 1＝I 12R ＝(P kU)2R ，P 2＝I 22R ＝(P nkU )2R ，所以P 2P 1＝1n2.选项D 正确，选项A 、B 、C 错误.2.(理想变压器基本规律的应用)(多选)如图4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4A.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 答案 BC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 2的读数I 2＝U 2R ＝4444A ＝1 A ，故C 正确.3.(理想变压器的动态分析)(多选)如图5所示电路中的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5A.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 答案 BC解析 S 由b 切换a 时，副线圈匝数增多，则输出电压U 2增大，R 消耗的功率增大，由变压器功率关系可知，其输入功率也增大，故I 1增大，所以A 错，C 对；S 由a 切换到b 时，副线圈匝数减少，则输出电压U 2减少，I 2减小，B 对；P 向上滑动时，R 减小，I 2增大，由电流与匝数的关系可知，I 1增大，D 错.4.(远距离高压输电的分析与计算)如图6所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U ，用等效总电阻是r 的两条输电线输电，输电线路中的电流是I 1，其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I 2.则( )图6A.用户端的电压为I 1U 1I 2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I 12r D.输电线路上损失的电功率为I 1U 答案 A解析 根据理想变压器的工作原理，得I 1U 1＝I 2U 2，所以用户端的电压U 2＝I 1U 1I 2，选项A 正确；输电线上的电压降U ′＝I 1r ＝U －U 1，选项B 错误；变压器的输入功率P 1＝I 1U －I 12r ＝I 1U 1，选项C 错误；输电线路上损失的电功率P ′＝I 12r ＝I 1(U －U 1)，选项D 错误.。
高中物理选修3-2电能的输送课件PPT
升压变压器
降压变压器
二、在高压输电三个回路中，各部分的功率、电压 和电流关系
I1
P1 I2 P2 ∆U
I3
P3 U 3 n3
I4 2
n4 U 4
R用
升压变压器
降压变压器
功率关系： P1 P2
U 1 n1 电压关系： U n 2 2
P2 P P3 U 2 U U 3
3．远距离输送一定功率的交变电流，若输送 电压提高为原来的n倍，则（BC ） A．输电导线的电功率损耗为原来的1/n B．输电导线的电功率损耗为原来的1/n2 C．输电导线的电压损耗为原来的1/n D．输电导线的电压损耗为原来的n倍
4.
D
5.
C
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2；1/5 （2）输电线路导线电阻R线； 20欧 （3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4。 95/11
∆U
升压变压器
降压变压器
输电电流：
P3 U P2 I线 I 2 I 3 U 2 U3 r
输电线上电压损耗：
U U 2 U3 I线r
I 发 电 厂
r
U
用 户
输电电路图
讨论与交流：
1、降低输电损耗的途径是什么？
减少输电线的电阻 由ΔP=I2r可知： 减少输电线的电流 可减少功率损失。
2、若采用减小导线电阻的方法，在输电距离一定 的情况下，应采用什么措施？
（1）增加导线的横截面积S （2）减少材料的电阻率ρ
L 由 R 可知： S
2 2 线
功率损耗:
U P P2 P3 I r UI线 r
课堂小结
1）高压输电是降低输电线路损耗的有效途 径 2）输电过程中，输电导线上功率、电压、电流 之间的关系
高中物理新课标版人教版选修3-2精品课件：5.5《电能输送》PPT课件(共30页)
电路图 U0
I1 U1
ΔU R
U2
U3
R0
例：发电机输出电压220V ，输出功率44kW， 每条输电线电阻0.2Ω，求用户得到嘚电压和电功率各是多少？如果 发电站先用变压比为1：10嘚升压变压器将电压升高，经同样输电线路，后经10：1嘚降压变压器降压后供给用户， 则用户得到嘚电压和电功率各是多少？
一般要求： ΔP≤10%P 两种办法： １．减少输电线嘚电阻。R=ρL/S ２．减小输电线中嘚电流，提高输电电压。
二. 输电线上嘚电压损失ΔU
I
ΔU ΔP
发
输电线R
电
UP
厂
用 电 设 备 U`P`
通常要求: ΔU ≤ 10%～15% U
140V, 28KW
219.2V, 43.84KW
思考：有一台内阻为1Ω嘚发电机，供给一所学校照明电路，如图，升压变压器嘚匝数比为1：4，降压变压 器嘚匝数比为4：1，输电线总阻为R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V,40w”嘚灯6盏，若要保证全部电 灯正常发光，讨论：1）发电机嘚输出功率多大？ 2）发电机嘚电动势多大？3）输电效率是多少？4）若使用灯数减半并正常发光，发电机嘚输出功率是否减半？
2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾
2008年初湖南电网遭遇50年来最重冰灾
小结：
输电导线上功率损失 P＝I2R ，电压损失 U＝IR. 提高输电电压是减小功率损失和电压损失嘚有效途径． 电网输电
一. 输电导线上嘚功率损失： 设输电电流为I，输电线嘚电阻为R，则功率损失为：
高中物理第三章电路与电能传输章末复习课课件教科版选
一小型发电机输出功率为 50 kW，输出电压为 240 V．现用一台升 压变压器使其升压，用户处再用一台降压变压器降到所需要的 220 V，输电线 总电阻为 30 Ω，损失电功率为总功率的 6%，变压器是理想的．求这两台变压 器原、副线圈的匝数比各是多少，并画出送电电路简图．
【解析】 输电示意图为
[学思心得]
[提升层·能力强化]
远距离高压输电 解决远距离输电问题有以下两个重要环节： (1)画出输电示意图，以便于分析电路，明确各量的对应关系； (2)以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈为回路，利用电 路知识分析三者的电压和功率关系，具体为：①由输电功率和电压确定输电线 的电流；②计算线路电压损耗、功率损耗，确定降压变压器的输入电压、输入 功率；③计算两变压器的变压比．
电能传输
高压输电ΔU损＝I线R线 P损＝ ⑨
变压器升降压压：：若若UU22><UU11，，则则
⑩ ⑪
[自我校对] ①通路 ②做功 ③I2Rt ④I2R ⑤U0sin 2πft ⑥I0sin 2πft
⑦隔直 ⑧阻交 ⑨I2线R 线 ⑩n2>n1 ⑪n2<n1
第三章 电路与电能传输 章末复习课
[巩固层·知识整合]
Байду номын сангаас
获得持续电流的条件有电电路压是 ①
直流电路电动势：表示电路中电源 ② 的能力
电阻焦热耳功定率律：：P＝Q＝④ ③
交变电路交交电电变变容感电电器器压流：：：：通通交直Ui＝＝
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
BCD [副线圈两端电压 U2＝nn21U1，电源电压不变，则 U2 不变，M、N 两 端电压不变，A 错误．开关 S 闭合，L2 与 L1 并联，使副线圈的负载电阻的阻值 变小，M、N 间的输出电压不变，副线圈中的总电流 I2 增大，电阻 R 上的电压 降 UR＝I2R 亦增大，灯泡 L1 两端的电压减小，L1 中的电流减小，B、C 正确．由 I2 增大，导致原线圈中电流 I1 相应增大，故 D 正确．]
【配套K12】2018_2019学年高中物理第三章电路与电能传输章末综合测评教科版选修1_1
第三章电路与电能传输章末综合测评(三)(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分．在每小题给出的四个选项中第1～6题只有一项符合题目要求．第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得零分．)1．在一次闪电形成过程中，流动的电荷量约为300 C，持续时间约为0.005 s，则这次闪电产生的电流大小约为( )A．12×104 A B．9×104 AC．6×104 A D．3×104 AC[根据电流的定义式I＝qt得：电流I＝3000.005A＝6×104A，故C正确，A、B、D错误．故选C.]2．关于电功W和电热Q的说法正确的是( )A．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，且W＝QB．在任何电路中都有W＝UIt、Q＝I2Rt，但W不一定等于QC．W＝UIt、Q＝I2Rt均只有在纯电阻电路中才成立D．W＝UIt在任何电路中都成立，Q＝I2Rt只在纯电阻电路中才成立B[非纯电阻中，W＝UIt用来求电功；Q＝I2Rt用来求电热，但W>Q；只有在纯电阻电路，根据能量守恒，电功和电热才相等，电功可用公式W＝UIt计算，也可用公式W＝I2Rt 计算，故A错误，B正确；W＝UIt可用于任何电路求总电功，而Q＝I2Rt可以适用任何电路求电热，故C、D错误；故选B.]3．关于减小远距离输电时输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )【导学号：37032082】A．由功率P＝U2/R知，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU知，应用低电压小电流输电C．由P＝I2R知，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不正确C[由P＝I2R知，要减小输电线上的损耗，应减小导线电阻；也可减小输电电流(在不减小输电功率的前提下)，要使功率损耗减小，必须提高输电电压，故C正确．而A、B中的U是输电电压，不是输电线上的电压损失，即U≠IR，故A、B、D错误．] 4．理想变压器的原副线圈的匝数之比为4∶1，在原线圈上加上U＝200 V的交流电压，在副线圈上接交流电压表，其示数为( )A．0 B．50 VC ．200 VD ．800 VB [理想变压器中U 1U 2＝n 1n 2，则U 2＝n 2n 1U 1＝14×200 V＝50 V ，故B 对．]5．有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是( )A ．一样多B ．电风扇最多C ．电烙铁最多D ．日光灯最多C [这三种用电器中，电烙铁是把电能全部转化成电热的用电器，所以发热量电烙铁最多．]6．一只手机电池的背面有如图1所示的一些符号，另外在手机使用说明书上对手机电池的说明书中还写有“通话3小时，待机100小时”．则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为( )图1A ．1.8 W 、5.4×10－2W B ．0.6 W 、1.8×10－2 W C ．3.6 W 、0.108 WD ．6.48×103W 、1.94×102WB [电动势E ＝3.6 V ，电量Q ＝500 mA·h，能做功W ＝EQ ＝6 480 J ，所以，通话功率为P 1＝Wt 1＝0.6 W ，待机功率为P 2＝W t 2＝1.8×10－2W ．]7．一节五号干电池的电动势是1.5 V ，下列说法正确的是( )【导学号：37032083】A ．一节一号干电池的电动势也是1.5 VB ．直接用电压表测干电池两端电压(不接入电路)，电压表示数应该是1.5 VC ．把这节电池与一个小灯泡构成闭合回路，这时两极间电压还是1.5 VD ．我们使用电池时常需几节串联起来用，这样是为了获得较高的电压ABD [不同型号的干电池的电动势都是1.5 V ，故A 正确；直接用电压表测该干电池两端电压时，此时显示可以近似认为就是电源的电动势，故电压表示数应该是1.5 V ，故B 正确；若构成回路，则电压表所测电压为电源的路端电压，小于1.5 V ，故C 错误；若电池串联使用，则电动势应为各电池的电动势之和，故D 正确．]8．下列关于电流热效应的理解正确的是( )A．白炽灯通电以后，一会儿就热得烫手是电流的热效应B．电饭锅消耗电能煮饭，不符合能量守恒定律C．电流通过导体时都要产生热效应D．通电导体能发热，说明电能是热能AC[白炽灯通电以后，一会儿就热得烫手是电流的热效应，A正确；电饭锅消耗电能转化为内能，是符合能量守恒的，B错误；电流通过导体时都会产生热效应，C正确；通电导体发热是因为电能转化为内能，说明电能可以转化为热能，D错误．]9．滑动变阻器的原理如图2所示，则下列说法中正确的是( )图2A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C．若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大D．若将b、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小AD[若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大，选项A正确；若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大，选项B 错误；若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小，选项C 错误；若将b、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小，选项D 正确；故选AD.]10．关于如图3所示电路，以下结论正确的是( )图3A．a、b若接直流电，灯泡不亮B．a、b若接直流电，灯泡也可发光C．a、b若接交流电，灯泡发光，灯泡和电容器都有电荷通过D．a、b若接交流电，灯泡发光，电容器中无电荷通过AD[电容器有“通交流，隔直流”的作用，故a、b接直流电时，灯泡不亮，A正确，B错误；接交流电时，灯泡亮，但电路中电流的形成缘于电容器的不断充电、放电，并没有电荷通过电容器，故C错误，D正确．]二、非选择题(本题共6小题，共60分)11．(8分)从发电厂输出的电功率为220 kW，输电线的总电阻为0.25 Ω.若输送电压为1.1 kV ，输电线上损失的电功率为________W ；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100 W ，输送电压至少为________V.【导学号：37032084】【解析】 P 损＝(P U)2R ＝1×104W ， 由P 损′＝(P U ′)2R ，得U ′＝P RP 损′＝1.1×104V. 【答案】 1×1041.1×10412．(8分)在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n 倍，在输送电功率一定的条件下，输电线路上的电流将变为原来的________倍，输电线路上的电能损失将变为原来的________倍．【解析】 (1)如果保证输送的电功率不变，将输电电压升高到原来的n 倍，根据P ＝UI ，电流变为原来的1n.(2)在电阻、通电时间一定时，根据Q ＝I 2Rt ，电流变为原来的1n ，电热变为原来的1n2，所以输电线上的能量损失就减小到原来的1n2.【答案】 1n 1n213．(10分)一个标有“110 V,10 W”的灯泡，求： (1)它的电阻； (2)正常工作时的电流；(3)如果接在100 V 的电路中实际功率多大？(4)接在220 V 电压的电路中，它的实际功率多大？会发生什么现象？【解析】 (1)它的电阻：R ＝U 2P ＝110210Ω＝1 210 Ω.(2)正常工作时的电流：I ＝P U ＝10110A ＝111A ＝0.09 A ．(3)如果接在100 V 的电路中实际功率；P ′＝U ′2R ＝10021 210W ＝8.26 W.(4)接在220 V 电压的电路中，大于其额定电压，故灯丝会很快烧断，则它的实际功率为零．【答案】 (1)1 210 Ω (2)0.09 A (3)8.26 W (4)0 灯丝烧断14．(10分)如图4所示，变压器副线圈电路中电阻R ＝7.26 Ω，消耗功率为6 W ，另有一匝线圈接电压表，读数U 0＝50 mV.原线圈两端电压为U ＝311sin 100 πt V ，求原、副线圈的匝数．图4【解析】 由题中条件可知该变压器每匝线圈感应电压有效值为50 mV ，由P 2＝U 22R 可得，U 2＝6.6 V ，即可得n 2＝6.60.05匝＝132匝，由原线圈上电压表达式可知交流电压U 1的有效值U 1＝220 V ，再由U 1U 2＝n 1n 2得原线圈匝数n 1＝U 1U 2n 2＝4 400匝．【答案】 4 400匝 132匝15．(12分)由4个电阻连接成的混联电路如图5所示．R 1＝8 Ω，R 2＝4 Ω，R 3＝6 Ω，R 4＝3 Ω.图5(1)求a 、d 之间的总电阻；(2)如果把42 V 的电压加到a 、d 两端，通过每个电阻的电流是多少？【导学号：37032085】【解析】 (1)由图可知R cd ＝6×36＋3 Ω＝2 Ω故R ad ＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω. (2)由欧姆定律知I ＝U R cd ＝4214A ＝3 A ，此即为通过R 1、R 2的电流．设通过R 3、R 4的电流分别为I 3、I 4.则由并联电路电压相等，I 3R 3＝I 4R 4即6I 3＝3I 4而I 3＋I 4＝3 A ．解得I 3＝1 A ，I 4＝2 A ． 【答案】 (1)14 Ω (2)3 A 3 A 1 A 2 A16．(12分)下表是一种电水壶的铭牌．某同学用这种电水壶烧水，他将水放至最大水量，测得水的温度是18 ℃，通电5 min 50 s 水烧开(标准大气压下)，试通过计算，回答下列问题：电水壶型号：91440电压：220 V 频率50 Hz功率：1 280 W 最大水量：1 kg(1)此水壶正常工作时的电流是多大？ (2)该电水壶电热丝的电阻是多少？(3)若测得电源电压实际为210 V ，算一算此电水壶工作的效率是多大？ 【解析】 (1)水壶的额定电压为220 V ，额定功率为1 280 W ，根据公式：I 额＝P 额U 额＝1 280220A ＝5.82 A ．(2)由于电水壶是纯电阻用电器，所以R ＝U 额I 额＝2205.82Ω＝37.8 Ω. (3)电压为210 V 时，实际功率P 实＝U 2实R＝1 166.7 W ，5 min 50 s 放出热量Q ＝P 实t ＝408 345 J ；电水壶传给水的热量Q ′＝cm ·Δt ＝344 400 J ，所以电水壶效率η＝Q ′Q×100%＝84.3%. 【答案】 (1)5.82 A (2)37.8 Ω (3)84.3%。
【K12教育学习资料】[学习]2018-2019学年高中物理 第三章 电路与电能传输 3 电能的传输
3 电能的传输4 电能的转化及应用[知识梳理]一、高压输电1．输电线路上的热损耗：Q ＝I 2Rt . 2．高压输电的原因输送功率一定P ＝UI ，提高输送电压U ，则可以减小线路上的电流，从而使线路上损耗的功率大幅度减小．二、变压器、电能的转化 1．变压器的结构结构：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成．与电源相连的线圈叫原线圈，也叫初级线圈，与负载相连的线圈叫副线圈，也叫次级线圈．2．变压器的基本原理是电磁感应． 3．变压器两端的电压变压器原、副线圈两端的电压与其匝数成正比，即U 1U 2＝n 1n 2.n 2>n 1这种变压器称为升压变压器 n 2<n 1这种变压器称为降压变压器．4．低压用电高压用电很不安全，所以终端用户必须经过降压变压器把电压降下来．工农业用电中多采用380 V 或者220 V 的电压，生活用电一般采用220 V 的电压．5．电能的转化及应用电能可以转化为机械能、化学能、内能、光能、声能、电磁能等．[基础自测]1．思考判断(1)输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．( ) (2)减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．( ) (3)电能的损耗受电流的影响比受电阻的影响更为显著．( ) (4)变压器不但能改变交流电压，也能改变直流电压．( )(5)变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流．( )(6)变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．( ) 【提示】 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√2．一变压器原线圈100匝，副线圈200匝，在原线圈加10 V 直流电压( ) A ．副线圈两端电压为20 V B ．副线圈两端电压为5 V C ．副线圈两端电压为0 V D ．以上说法都不对C [在原线圈一侧加上直流电压，产生的电流的磁场是恒定不变的，即穿过副线圈的磁通量不变，不会产生感应电动势，选项C 正确．]3．下面可以将电压升高供给家用电灯的变压器是( )C [电压升高，原线圈的匝数要少于副线圈的匝数，要接交流电，接直流电时变压器不工作，故C 正确．]4．(多选)远距离输电时，当输送的功率相同时，输送导线上的电阻损失的功率应是( )【导学号：37032076】A ．与输送的电压的平方成正比B ．与输送的电流的平方成正比C ．与输送的电压的平方成反比D ．与输电导线上的电压降的平方成正比BCD [损失的功率P 损＝I 2R ＝U 2损R ，故BD 正确；又I ＝P U 输得：P 损＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 输2R ，故C 正确；综上所述本题答案是BCD.][合 作 探 究·攻 重 难]1线路中的电阻要消耗电能，线路的电阻越大，流过线路的电流越大，线路中的损耗就越多，减小线路上功率损失的方法有两个途径：第一，减小输电导线上的电阻R .据R ＝ρl S知，在实际输电线路中，输电导线的长度不能减小，可以用电阻率ρ小的导体材料，像铜和铝等．金、银属于贵重金属，做输电导线就不现实了，但在大规模集成电路里是要用这种金属导体的．最后一点是增大导体的横截面积，这又给架线工作带来困难，同时也会耗费大量的金属材料．第二，减小输电电流I ，根据公式I ＝P U知，要减小电流，减小输送功率是错误的选择，你的目的就是输送电能．再就是提高电压，在输送功率一定、输电线电阻一定的条件下，输电电压提高到原来的n 倍，根据公式P 损＝(P U)2R 可以推算，输电线上的功率损失将降为原来的1n2.根据以上分析，采用高电压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施． 2．远距离输电过程的示意图如图331所示理想变压器P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2－P 3＝P 线耗．图3313．几个常用的关系式(1)电流关系：I 1I 2＝n 2n 1，I 2＝I 3，I 3I 4＝n 4n 3.(2)电压关系：U 2＝I 2R 线＋U 3，U 3U 4＝n 3n 4，其中n 1、n 2、n 3、n 4分别表示升压变压器的原、副线圈的匝数和降压变压器的原、副线圈的匝数．(3)功率关系：P 1＝P 2，P 2＝P 线耗＋P 3，P 3＝P 4，P 4＝P 1－P 线耗，P 线耗＝I 22R 线．(多选)某电站向远处输送一定功率的电能，则下列说法中正确的是( ) A ．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的110B ．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的1100C ．送电电压不变，将输电线的电阻减半时，输电线损耗的功率减为原来的一半D ．送电电压不变，将输电线的电阻减半时，输电线损耗的功率增为原来的4倍 思路点拨：①输送功率一定即P 送＝I 送U 送一定． ②输电线不变即导线电阻R 线不变． ③P 损＝I 2R 线，而I ＝P 送U 送. BC [输电线上功率损失P 损＝I 2R 线＝(PU)2R 线，则R 线、P 一定时，U 升高到原来的10倍，P 损减为原来的1100，A 项错，B 项对．P 、U 一定时，P 损与R 线成正比，R 线减半，P 损也减半，故C 对，D 错．故选BC.]在分析这类问题时，要注意输送功率一定时，电压、电流、电阻和功率的关系.[针对训练]1．(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电．已建成750 kV 线路，采用高压输电的优点是( )A ．可以提高输电的效率B ．可根据需要调节交流电的频率C ．可减少输电线上的能量损耗D ．可以减少输电的时间AC [远距离输电过程中，由于电流的热效应，输电线上发生热损耗，根据焦耳定律，损耗功率P 损＝I 2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U2R ，式中P 为输电功率，U 为输电电压，R 为输电线电阻，在P 、R 不变时，P 损∝⎝ ⎛⎭⎪⎫1U 2，所以采用高压输电可减少输电线上的能量损耗，提高输电的效率，A 、C正确．]1给用电器的电功率等于发电机提供给原线圈的电功率．2．理想变压器的磁通量全部集中在铁芯内，穿过原、副线圈的磁通量相同，穿过每匝线圈的磁通量的变化率也相同，因此每匝线圈产生的感应电动势相同，原、副线圈产生的电动势和原、副线圈的匝数成正比．在线圈电阻不计时，线圈两端电压等于电动势．所以变压器原、副线圈的两端电压与匝数成正比．3．升压变压器和降压变压器：由变压器公式U 1U 2＝n 1n 2，当变压器原线圈匝数少，副线圈匝数多时，副线圈两端电压高于原线圈两端电压，则变压器为升压变压器；当变压器原线圈匝数多，副线圈匝数少时，副线圈两端电压低于原线圈两端电压，则变压器为降压变压器．4．规律：①理想变压器中，原、副线圈两端的电压之比等于它们的匝数之比，U 1U 2＝n 1n 2.②理想变压器的输出功率等于输入功率，P 入＝P 出，即U 1I 1＝U 2I 2.因此，原、副线圈中的电流之比等于匝数的反比，I 1I 2＝n 2n 1.一理想变压器，原线圈输入电压为220 V 时，副线圈的输出电压为22 V ．如将副线圈增加100匝后，则输出电压增加到33 V ，由此可知原线圈匝数是________匝，副线圈匝数是________匝．【解析】 由U 1U 2＝n 1n 2可知原、副线圈原来的匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝22022＝101， ① 若副线圈增加Δn ＝100匝，输出电压U 2′＝33 V ， 由U 1U 2′＝n 1n 2＋Δn 可得22033＝n 1n 2＋100， ② 由①②得n 1＝2 000匝，n 2＝200匝． 【答案】 2 000 200无论线圈的匝数增加还是减小，紧紧抓住电压与匝数成正比的关系去列式求解.[针对训练]2．如图332所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈上串联一相同的灯泡A ，则( )【导学号：37032077】图332A ．灯A 也能正常发光B ．灯A 将会烧坏C ．灯A 比另三个灯都暗D ．不能确定A [原线圈、副线圈电流之比I 1I 2＝n 2n 1，I 1＝I 23，副线圈中通过每灯的电流等于其额定电流I 额＝I 23，通过灯A 的电流I 1＝I 23＝I 额，所以也能正常发光．][当 堂 达 标·固 双 基]1．(多选)关于输电技术，下列说法中正确的是( ) A ．减小输电导线的电阻可以减小损失的功率B ．提高输送电压从而减小输送电流，可以减小损失的功率C ．提高输送电压可减小损失的功率，因此可以无限提高输电电压D ．采用电网供电可减小损失的功率AB [减小损失的功率可以通过减小输电线的电阻和输电电流来实现．减小输电电流即提高输电电压，但不能无限提高．采用电网供电可以减少重复建设，保障供电质量，合理调度电力．]2．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( )A ．可节省输电线的铜材料B ．可根据需要调节交流电的频率C ．可减少输电线上的能量损失D ．可加快输电的速度AC [在保证功率不变的情况下，提升电压的目的就是降低输电电流，从而可以减少送电损失，并能节省电线材料．]3．500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程．若输送功率为3 200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P ，则采用500千伏超高压输电后，在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变)( )A ．0.4 PB ．0.16 PC ．2.5 PD ．6.25 PB [根据P 损＝⎝⎛⎭⎪⎫P 送U 2r 可知：当输电电压由200 kV 升高到500 kV 时，其线路损耗由P减小到0.16 P ，故B 正确，ACD 错误．]4．变压器原线圈应该与________(选填“直流”或“交流”)电源相连．如果原线圈两端的电压为220 V ，匝数为110匝，副线圈的匝数为22 匝，则副线圈两端的电压是______________V.图333【解析】变压器原线圈应该与交流电源相连，根据U1U2＝n1n2，得U2＝n2n1U1＝22110×220 V＝44 V.【答案】交流44。
高中物理 第3章 电能的输送与变压器本章整合课件 沪科版选修3-2
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由于理想变压器的结构一定时,n1、n2 均为定值,所以输出电压 U2 由输 入电压 U1 决定,与负载电阻的大小无关。U1 增大,U2 也增大;U1 减小,U2 也 减小。
������1 ������2 。 ������1
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3
专题一
专题二
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I'= 2 I; 理想变压器的输入功率决定于输出功率,当减小负载电阻时,副线圈 输出的功率变大,所以变压器的输入功率变大。 ������ 答案 : 2 I 增大
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������2 ,所以 ������1
件
专题一
专题二
专题 三
解析 :(1)对两个副线圈使用电压关系: n 3= 3 n 2=
������ ������2 110 ×30=275 匝。 12
������2������3
(2)根据线圈 1 和线圈 3 得线圈 1 的匝数为 n1=550 匝;对整个变压器由 功率方程列式 12+110×0 .4 I1U1=I2U2+I3U3,所以 ,I1= A =0.255 A 。 220 答案 :(1)275 匝 (2)550 匝 0.255 A
从图中应该看出功率之间的关系是:P1=P1',P2=P2',P1'=Pr+P2。 电压之间的关系是: 电流之间的关系是:
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3 电能的传输
4 电能的转化及应用
课时分层作业(十)
[基础达标练]
(15分钟48分)
1．(6分)(多选)下列关于理想变压器的说法中，正确的是( )
A．输入功率等于输出功率
B．输送的电能经变压器先转化为磁场能，再转化为电能
C．输送的电能经变压器先转化为电场能，再转化为电能
D．输送的电能经变压器的铁芯直接传输出去
AB[从能量的转化来看，由于过程中有电磁感应现象出现，所以会存在“磁生电”的过程，这里的“磁”就是指原线圈中产生的变化磁场，这样在副线圈中就产生了电磁感应现象，从而副线圈可以产生电能．所以A、B正确．]
2．(6分)发电厂给某工厂的功率限额为500 kW，用100 kV高压送电，当该工厂由于调整，现在只需要50 kW的电功率时，发电厂和工厂间的高压线路上的电流为( ) A．0.5 A
B．5 A
C．50 A
D．不知线路电阻，无法计算
A[工厂需要多少电能，发电厂输出多少电能，由公式P＝IU得选项A对．]
3．(6分)关于变压器，下列说法正确的是( )
A．变压器是根据电磁感应的原理制成的
B．变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多
C．变压器只能改变直流电的电压
D．变压器只能有一个原线圈和一个副线圈
A[变压器是根据电磁感应的原理制成的，故A对；变压器只能改变交流电的电压，故C错；变压器原、副线圈匝数的多少，根据实际需要而定，而且副线圈可以有多个，故B错，D错．]
4．(6分)下列说法不正确的是( )
A．变压器也可以改变恒定电压
B．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流C．变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成
D．变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用
A[变压器的工作原理是电磁感应现象，只有当电流为变化电流时，变压器才起作用，对于恒定电压，变压器不发挥作用，A错，B对；变压器由绕在同一闭合铁芯上的线圈构成，
线圈至少有两个，一为原线圈，一为副线圈，C 对；在有变压器构成的电路中，原线圈与电源相连，起负载的作用，副线圈与用电器相连，起电源的作用，D 对．]
5．(6分)理想变压器原线圈1 400 匝，副线圈700匝，并接有电阻R ，当变压器工作时原、副线圈中( )
【导学号：37032078】
A ．电流频率之比为2∶1
B ．功率之比为2∶1
C ．电流之比为2∶1
D ．电压之比为2∶1
D [理想变压器不改变电流频率和功率，故A 、B 错误，电压与匝数成正比，故D 正确． 根据电功率不变可知U 1I 1＝U 2I 2
则I 1∶I 2＝U 2∶U 1电流比为1∶2，故C 错误．]
6．(6分)(多选)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的n 倍，关于输电线上的电压损失和功率损失正确的是( )
A ．输电线上的电功率损失是原来的1n
B ．输电线上的电功率损失是原来的1
n
2 C ．输电线上的电压损失是原来的1
n
D ．输电线上的电压损失是原来的1
n
2
BC [根据P ＝IU 知I ＝P U ，导线上损失功率P 损＝I 2
R ＝P 2U
2R .因输送功率一定，P 损跟输送
电压的平方成反比；U 损＝P U
R ，跟输送电压成反比，所以正确答案为B 、C.]
7．(12分)某变电站用220 V 的电压送电，导线损失功率为输送功率的20%，若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？
【解析】 设输送功率为P ，输电线路电阻为R .
导线损失功率P 损＝I 2
R ＝P 2
U
2R ，可知在输送功率为P 及输电线路一定的情况下，有
P 损∝1U 2则有：U 2
U 1＝
P 损1
P 损2＝20%
5%
＝2 所以输送电压U 2＝2U 1＝440 V. 【答案】 440 V
[能力提升练]
(25分钟 50分)
8．(6分)如图334所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A 1的示数是12 mA ，则电流表A 2的示数为( )
图334
A ．3 mA
B ．0
C ．48 mA
D ．与负载R 的值有关
B [变压器只能工作于交流电路，不能工作在恒定电压和恒定电流的电路，导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n 1中通过的是恒定电流，不能引起穿过线圈n 2的磁通量变化，在副线圈n 2上无感应电动势出现，所以A 2中无电流通过．]
9．(6分)(多选)发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压为U 2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是( )
A ．U 21
R
B ．
U 1－U 2
2
R
C ．I 2
R
D ．I (U 1－U 2)
BCD [P 损＝I 2
R ＝(P U 1)2R ＝ΔU 2R ＝
U 1－U 2
2
R
＝I (U 1－U 2)．]
10．(6分)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输送电压为U ，输电线的总电阻为R ，则下列说法中正确的是( )
A ．输电线上的电流为U R
B ．输送总功率P 0＝U 2
R
C ．输电线上损失的功率P ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫P 0U 2
R D ．输电线上损失的功率P ＝U 2
R
C [根据P 0＝UI 得，输电线上的电流I ＝P 0U
，由于U 不是输电线上损失的电压，不能通
过I ＝U R 求解输电线上的电流，输送的总功也不能根据U 2
R
求解，故AB 错误；输电线上损失的
功率P 损＝I 2
R ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫P 0U 2
R ，故C 正确，D 错误．]
11．(10分)一交流电压随时间变化的图象如图335所示，则此交流电的频率是________Hz ，若将该电压加在10 μF 的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________ V ；若将该电压加在一阻值为1 k Ω的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，电路中保险丝的额定电流不能低于________A ．
图335
【解析】 由图像可知周期T ＝0.02 s ，频率f ＝1
T
＝50 Hz 电容器耐压值不小于峰值200
V ，保险丝融断是因为电流的热效应引起的所以应不低于有效值I ＝
U 0
2R
＝0.14 A ．
【答案】 50 200 0.14
12．(10分)一理想变压器，其原线圈为2 200匝，副线圈为440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图336所示．
图336
(1)当原线圈接在44 V 直流电源上时，电压表示数为________V ，电流表示数为________A ．
(2)当原线圈接在220 V 交流电源上时，电压表示数为________V ，电流表示数为________A ．此时输入功率为________W.
【导学号：37032079】
【解析】 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．
(2)由U 2U 1＝n 2
n 1
得
U 2＝U 1n 2n 1＝220×4402 200 V ＝44 V(电压表读数)
I 2＝U 2R ＝44
100 A ＝0.44 A(电流表读数)
P 入＝P 出＝I 2U 2＝0.44×44 W＝19.36 W.
【答案】 (1)0 0 (2)44 0.44 19.36
13．(12分)一台交流发电机的输出电压为250 V ，输出功率为100 kW ，向远处输电所
用导线的总电阻R ＝8 Ω，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户处正好得到220 V 的电压，则供电处升压变压器和用户处降压变压器的匝数比各为多少？
【导学号：37032080】
【解析】 发电机的输出电压：U 1＝250 V ， 升压变压器的原线圈电流：I 1＝P 1
U 1
＝400 A ，
输电线上的功率损失：P 损＝P 1×5%，P 损＝I 2
线R ，所以输电线上的电流：I 线＝25 A ， 升压变压器的匝数比为n 1n 2＝
I 线I 1＝25400＝1
16
. 升压变压器副线圈两端的电压为
U 2＝U 1n 2
n 1
＝16×250 V＝4 000 V.
输电线上的电压损失为U 损＝I 线R ＝25×8 V＝200 V. 降压变压器原线圈两端的电压为U 3＝U 2－U 损＝3 800 V. 降压变压器的原、副线圈的匝数比为
n 3n 4＝U 3U 4＝3 800220＝19011
. 【答案】 1∶16 190∶11。