2022-2023學(xué)年高二物理舉一反三系列（人教版選擇性必修第二冊）專題3.5 遠(yuǎn)距離輸電（原卷版）

專題3.5遠(yuǎn)距離輸電【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1動態(tài)分析問題】 【題型2定量計算問題】 【題型3綜合問題】 【題型4對比問題】 【題型1動態(tài)分析問題】【例1】如圖所示交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。下列說法正確的是()A．當(dāng)用戶的用電器增多時，U2減小，U4減小B．當(dāng)用戶的用電器增多時，P1增大，P3減小C．輸電線上損失的功率為ΔP＝eq\f(U22,R)D．要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n2,n1)，同時應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)【變式1-1】[多選]如圖甲所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓變化規(guī)律如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Ω。降壓變壓器副線圈電路部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火警時，升壓變壓器的輸入功率為750kW。下列說法中正確的有()A．降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50HzB．遠(yuǎn)距離輸電線路損耗的功率為180kWC．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)變大D．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變大【變式1-2】如圖，利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線路的電阻不變，當(dāng)用電高峰到來時()A．輸電線上損耗的功率減小B．電壓表V1的示數(shù)減小，電流表A1增大C．電壓表V2的示數(shù)增大，電流表A2減小D．用戶功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小【變式1-3】(多選)某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”電路，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成了如圖所示電路．A、B為理想變壓器，燈L1、L2相同且阻值不變，輸電線路等效電阻為R.現(xiàn)保持A的輸入電壓不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈L1正常發(fā)光，則()A．僅閉合S，L1變暗B．僅閉合S，輸電線路的發(fā)熱功率變小C．僅將滑片P上移，L1變亮D．僅將滑片P上移，輸電線路的發(fā)熱功率變小【題型2定量計算問題】【例2】(多選)輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為10Ω。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為10W；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是()A．r＝10Ω B．r＝5ΩC．P＝45W D．P＝22.5W【變式2-1】如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是()A．發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝40AB．輸電線上的電流I線＝625AC．降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D．用戶得到的電流I4＝455A【變式2-2】(多選)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達(dá)B處時電壓下降了ΔU。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′，到達(dá)B處時電壓下降了ΔU′。不考慮其他因素的影響，則()A．ΔP′＝eq\f(1,4)ΔP B．ΔP′＝eq\f(1,2)ΔPC．ΔU′＝eq\f(1,4)ΔU D．ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU【變式2-3】為做好疫情防控供電準(zhǔn)備，供電部門為醫(yī)院設(shè)計的供電系統(tǒng)輸電電路簡圖如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積，匝數(shù)匝，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動，并與升壓變壓器的原線圈相連，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：20，降壓變壓器的副線圈接入到醫(yī)院供電，兩變壓器間的輸電線等效電阻，變壓器均為理想變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率時，電壓表的示數(shù)為250V，額定電壓為220V的醫(yī)療設(shè)備正常工作。求：（1）線圈轉(zhuǎn)動角速度大小；（2）降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比。【題型3綜合問題】【例3】如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖.升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和.在輸電線路的起始端接入兩個互感器，二者原、副線圈的匝數(shù)比分別為10:1和1:10，各互感器和電表均為理想元件，則下列說法正確的是()A.若電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則線路輸送的電功率為110kWB.若保持發(fā)電機(jī)輸送功率一定，僅將增大，輸電線損耗功率增大C.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和用戶數(shù)一定，僅將滑片Q下移，輸電線損耗電壓減小D.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和Q的位置一定，使用戶數(shù)增加，為維持用戶電壓一定，可將滑片P上移【變式3-1】如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和。在輸電線路的起始端接入兩個互感器，兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1∶10，各互感器和電表均為理想的，則下列說法正確的是()

A.兩互感器均起到降壓作用B.若電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則線路輸送電功率為220kWC.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和用戶數(shù)一定，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率減少D.若發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，若用戶數(shù)增加，為維持用戶電壓一定，可將滑片P下移【變式3-2】（多選）如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和輸電線總電阻為。在輸電線路的起始端接入兩個互感器，兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1∶10，各互感器和電表均是理想的，則下列說法正確的是()

A.圖中甲為電壓互感器，甲中○應(yīng)該為電壓表B.若圖中電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，則線路輸送電功率為C.若圖中電流表的示數(shù)為，則輸電損失電功率為D.若發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，用戶數(shù)增加，則用戶電壓一定降低【變式3-3】（多選）如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出功率為20kW。在輸電線路上接入一小型理想升壓變壓器用來測量電路中的電流，其原、副線圈的匝數(shù)比為1:10，電流表的示數(shù)為1A，輸電線的總電阻為5Ω，則下列說法中正確的是()A.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流 B.升壓變壓器的輸出電壓C.用戶獲得的功率為19kW D.將P下移，用戶獲得的電壓將減小【題型4對比問題】【例4】小明分別按圖1和圖2電路探究遠(yuǎn)距離輸電的輸電損耗，將長導(dǎo)線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線路，忽略導(dǎo)線的自感作用。其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實(shí)驗(yàn)中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等。兩次實(shí)驗(yàn)中()A．都接直流電源 B．A兩端的電壓相等C．A損耗的功率相等 D．圖1中A的電流較大【變式4-1】(多選)如圖a、b所示，理想變壓器對電器供電，其輸入電壓u＝27000eq\r(2)sin(100πt)V，電器RL與RL′的參數(shù)分別為“220V/1100W”“220V/440W”，輸電線的總電阻r＝2Ω。若兩圖中電器都能正常工作，則()abA.圖a中電阻r的功率為50WB.圖b中變壓器的輸入功率比圖a中變壓器的輸入功率增加了440WC.圖a中原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2700∶23D.圖b中原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1500∶13【變式4-2】如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機(jī)向升壓變壓器原線圈輸出電壓為220V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4，變壓器均為理想變壓器。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則()A.eq\f(n2,n1)＝eq\f(n3,n4)B.eq\f(n2,n1)＞eq\f(n3,n4)C.eq\f(n2,n1)＜eq\f(n3,n4)D.因?yàn)樽儔浩骶鶠槔硐胱儔浩?，所以升壓變壓器的輸入功率等于降壓變壓器的輸出功率【變?-3】圖為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1＝n4<n2＝n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL>2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化．當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時()A．A1、A2兩表的示數(shù)相同B．L1、L2兩燈泡的亮度相同C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率D．R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓

參考答案【題型1動態(tài)分析問題】【例1】如圖所示交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，通過理想升壓變壓器T1和理想降壓變壓器T2向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T1的輸入電壓和輸入功率分別為U1和P1，它的輸出電壓和輸出功率分別為U2和P2；T2的輸入電壓和輸入功率分別為U3和P3，它的輸出電壓和輸出功率分別為U4和P4。下列說法正確的是()A．當(dāng)用戶的用電器增多時，U2減小，U4減小B．當(dāng)用戶的用電器增多時，P1增大，P3減小C．輸電線上損失的功率為ΔP＝eq\f(U22,R)D．要減小線路的損耗，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n2,n1)，同時應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)解析：選D交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1一定，匝數(shù)不變，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，知U2不變，故A錯誤；當(dāng)用戶的用電器增多時，用戶消耗的電功率變大，則輸入功率增大，即P3變大，故B錯誤；輸電線上損失的功率為ΔP＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P2,U2)))2R，故C錯誤；輸送功率一定時，根據(jù)P＝UI和P損＝I2R知，要減小線路的損耗，應(yīng)增大輸送電壓，又U1一定，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知，應(yīng)增大升壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n2,n1)，U3＝U2－I2R，U2增大，I2減小，所以U3增大，用戶電壓U4不變，根據(jù)eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)知，應(yīng)增大降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)，故D正確。第3講電磁振蕩與電磁波【變式1-1】[多選]如圖甲所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓變化規(guī)律如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Ω。降壓變壓器副線圈電路部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火警時，升壓變壓器的輸入功率為750kW。下列說法中正確的有()A．降壓變壓器副線圈輸出的交流電頻率為50HzB．遠(yuǎn)距離輸電線路損耗的功率為180kWC．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，電壓表V的示數(shù)變大D．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，輸電線上的電流變大解析：選AD由題圖乙知交流電的周期為0.02s，所以頻率為50Hz，A正確；由題圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知副線圈電壓為25000V，所以輸電線中的電流I＝eq\f(P,U)＝30A，輸電線損失的電壓ΔU＝IR＝30×100V＝3000V，輸電線路損耗功率ΔP＝ΔU·I＝90kW，B錯誤；當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火警時，其阻值減小，可以認(rèn)為降壓變壓器副線圈兩端電壓不變，降壓變壓器副線圈中電流增大，定值電阻所分電壓增大，所以電壓表V的示數(shù)變小，C錯誤；降壓變壓器副線圈電流增大，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比知，輸電線上的電流變大，D正確?！咀兪?-2】如圖，利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，發(fā)電廠的輸出電壓恒定，輸電線路的電阻不變，當(dāng)用電高峰到來時()A．輸電線上損耗的功率減小B．電壓表V1的示數(shù)減小，電流表A1增大C．電壓表V2的示數(shù)增大，電流表A2減小D．用戶功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小解析：選D當(dāng)用電高峰到來時，用戶消耗的功率變大，則電流表A2讀數(shù)變大，輸電線上的電流變大，輸電線上損耗的功率變大，選項(xiàng)A錯誤；電流表A1增大，因?yàn)榘l(fā)電廠的輸出電壓恒定，則升壓變壓器的次級線圈電壓不變，即電壓表V1的示數(shù)不變，選項(xiàng)B錯誤；輸電線上的電壓損失變大，故降壓變壓器的初級線圈電壓減小，降壓變壓器次級線圈電壓也減小，即電壓表V2的示數(shù)減小，選項(xiàng)C錯誤；用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出總功率的比例eq\f(P－P損,P)＝1－eq\f(I2R,U1I)＝1－eq\f(ΔU,U1)，因?yàn)檩旊娋€上的電流增大，則電壓損失增大，U1不變，所以用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出總功率的比例減小，故D正確?！咀兪?-3】(多選)某同學(xué)模擬“遠(yuǎn)距離輸電”電路，將實(shí)驗(yàn)室提供的器材連接成了如圖所示電路．A、B為理想變壓器，燈L1、L2相同且阻值不變，輸電線路等效電阻為R.現(xiàn)保持A的輸入電壓不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈L1正常發(fā)光，則()A．僅閉合S，L1變暗B．僅閉合S，輸電線路的發(fā)熱功率變小C．僅將滑片P上移，L1變亮D．僅將滑片P上移，輸電線路的發(fā)熱功率變小解析僅閉合S，則消耗功率增大，B副線圈中電流增大，B原線圈電流也增大，則R上損失的電壓和功率增大，則B輸入電壓UB1＝UA2－IR減小，燈泡L1兩端電壓UB2減小，故燈泡L1會變暗，故A正確，B錯誤；僅將滑片P上移，A副線圈匝數(shù)減小，則A的輸出電壓減小，B的輸入電壓減小，燈泡L1兩端電壓也減小，故L1變暗，消耗功率減小，流過燈泡L1的電流減小，則B原線圈中電流減小，流過R的電流減小，輸電線路的發(fā)熱功率變小，故C錯誤，D正確．答案AD【題型2定量計算問題】【例2】(多選)輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為10Ω。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為10W；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是()A．r＝10Ω B．r＝5ΩC．P＝45W D．P＝22.5W[解析]開關(guān)S接1時，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P1＝eq\f(U42,R)＝I42R＝10W，且U2－U3＝I3r，代入數(shù)據(jù)解得：r＝5Ω，故A錯誤，B正確；開關(guān)S接2時，eq\f(U3′,U4′)＝eq\f(n3′,n4′)，eq\f(I3′,I4′)＝eq\f(n4′,n3′)，P＝eq\f(U4′2,R)，U2－U3′＝I3′r，U4′＝I4′R，代入數(shù)據(jù)解得：P＝22.5W,故C錯誤，D正確。[答案]BD【變式2-1】如圖所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機(jī)的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率P線＝5kW，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是()A．發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝40AB．輸電線上的電流I線＝625AC．降壓變壓器的匝數(shù)比n3∶n4＝190∶11D．用戶得到的電流I4＝455A解析：選C發(fā)電機(jī)輸出的電流I1＝eq\f(P,U1)＝400A，A錯誤。輸電線上的電流I線＝eq\r(\f(P線,R線))＝25A，B錯誤。升壓變壓器的副線圈輸出電壓U2＝eq\f(P,I線)＝4×103V，輸電線損耗電壓ΔU＝I線R線＝200V，降壓變壓器的原線圈電壓U3＝U2－ΔU＝3800V，故降壓變壓器的匝數(shù)比eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(190,11)，C正確。降壓變壓器的副線圈的輸出功率P4＝P3＝P－P線＝95kW，故用戶得到的電流I4＝eq\f(P4,U4)≈431.8A，D錯誤。【變式2-2】(多選)特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為ΔP，到達(dá)B處時電壓下降了ΔU。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)棣′，到達(dá)B處時電壓下降了ΔU′。不考慮其他因素的影響，則()A．ΔP′＝eq\f(1,4)ΔP B．ΔP′＝eq\f(1,2)ΔPC．ΔU′＝eq\f(1,4)ΔU D．ΔU′＝eq\f(1,2)ΔU解析：選AD若采用550kV的超高壓輸電，輸電線上的功率損耗輸電線路損失的電壓ΔU＝eq\f(P,U)·r，若改用1100kV的特高壓輸電，同理有ΔP′＝ΔU′＝eq\f(P,U′)·r，可得ΔP′＝eq\f(ΔP,4)，ΔU′＝eq\f(ΔU,2)，故B、C錯誤，A、D正確。【變式2-3】為做好疫情防控供電準(zhǔn)備，供電部門為醫(yī)院設(shè)計的供電系統(tǒng)輸電電路簡圖如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積，匝數(shù)匝，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動，并與升壓變壓器的原線圈相連，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為1：20，降壓變壓器的副線圈接入到醫(yī)院供電，兩變壓器間的輸電線等效電阻，變壓器均為理想變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率時，電壓表的示數(shù)為250V，額定電壓為220V的醫(yī)療設(shè)備正常工作。求：（1）線圈轉(zhuǎn)動角速度大??；（2）降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比。答案：（1）（2）解析：（1）由題意可知發(fā)電機(jī)的最大電壓為解得（2）升壓變壓器的輸出電壓為輸送電流為降壓變壓器的輸入電壓為在輸送電路上有解得【題型3綜合問題】【例3】如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖.升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和.在輸電線路的起始端接入兩個互感器，二者原、副線圈的匝數(shù)比分別為10:1和1:10，各互感器和電表均為理想元件，則下列說法正確的是()A.若電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則線路輸送的電功率為110kWB.若保持發(fā)電機(jī)輸送功率一定，僅將增大，輸電線損耗功率增大C.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和用戶數(shù)一定，僅將滑片Q下移，輸電線損耗電壓減小D.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和Q的位置一定，使用戶數(shù)增加，為維持用戶電壓一定，可將滑片P上移答案：D解析：根據(jù)理想變壓器變壓和變流規(guī)律可得，，解得，，所以線路輸送的電功率為，故A錯誤；輸電線損耗的功率為，若保持P不變，輸電電壓增大，則減小，故B錯誤；根據(jù)閉合電路歐姆定律有，根據(jù)理想變壓器變壓和變流規(guī)律有，，設(shè)用戶端總電阻為R，則有，聯(lián)立解得，若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和用戶數(shù)一定，僅將滑片Q下移，則輸電電壓增大，R不變，所以輸電電流增大，而輸電線損耗電壓為，所以增大，故C錯誤；若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和Q的位置一定，使用戶數(shù)增加，即不變，R減小，則增大，減小，為了維持用戶電壓一定，需要增大，可將滑片P上移，故D正確.【變式3-1】如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和。在輸電線路的起始端接入兩個互感器，兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1∶10，各互感器和電表均為理想的，則下列說法正確的是()

A.兩互感器均起到降壓作用B.若電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為10A，則線路輸送電功率為220kWC.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓和用戶數(shù)一定，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率減少D.若發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，若用戶數(shù)增加，為維持用戶電壓一定，可將滑片P下移答案：B【變式3-2】（多選）如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為和輸電線總電阻為。在輸電線路的起始端接入兩個互感器，兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1∶10，各互感器和電表均是理想的，則下列說法正確的是()

A.圖中甲為電壓互感器，甲中○應(yīng)該為電壓表B.若圖中電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，則線路輸送電功率為C.若圖中電流表的示數(shù)為，則輸電損失電功率為D.若發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，用戶數(shù)增加，則用戶電壓一定降低答案：AD解析：圖甲的互感器原線圈分別接輸電線的火線和零線，是電壓互感器，○應(yīng)該為電壓表，選項(xiàng)A正確；設(shè)輸電電流為，根據(jù)理想變壓器變壓和變流規(guī)律可得

解得

所以線路輸送的電功率為

選項(xiàng)B錯誤；若圖中電流表的示數(shù)為10A，由可得則輸電損失電功率為選項(xiàng)C錯誤；若發(fā)電機(jī)輸出電壓一定，用戶數(shù)增加，輸電線中電流增大，輸電線損失電壓增大，導(dǎo)致減小，減小，選項(xiàng)D正確。

故選AD?！咀兪?-3】（多選）如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機(jī)輸出功率為20kW。在輸電線路上接入一小型理想升壓變壓器用來測量電路中的電流，其原、副線圈的匝數(shù)比為1:10，電流表的示數(shù)為1A，輸電線的總電阻為5Ω，則下列說法中正確的是()A.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流 B.升壓變壓器的輸出電壓C.用戶獲得的功率為19kW D.將P下移，用戶獲得的電壓將減小答案：BD解析：根據(jù)，P不變的情況下，U增大，I減小，即采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，故A錯誤；根據(jù)理想變壓器原副線圈電流關(guān)系有，得，又因?yàn)椋獾?，故B正確；輸電線上的產(chǎn)熱功率為，根據(jù)能量守恒有，故C錯誤；根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓關(guān)系有，P點(diǎn)下移，變大，，不變，所以將減小，故D正確。

故選BD?！绢}型4對比問題】【例4】小明分別按圖1和圖2電路探究遠(yuǎn)距離輸電的輸電損耗，將長導(dǎo)線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線路，忽略導(dǎo)線的自感作用。其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實(shí)驗(yàn)中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等。兩次實(shí)驗(yàn)中()A．都接直流電源 B．A兩端的電壓相等C．A損耗的功率相等 D．圖1中A的電流較大解析：選D由于變壓器只能改變交變電流，因此題圖2中不可能接直流電源，A錯誤；T2是降壓變壓器，根據(jù)eq\f(n3,n4)＝eq\f(I4,I3)>1，由于流過兩個燈的電流相等，可知題圖2中流過A的電流較小，題圖2中A兩端的電壓較低，題圖2中A消耗的功率較小，B、C錯誤，D正確?！咀兪?-1】(多選)如圖a、b所示，理想變壓器對電器供電，其輸入電壓u＝27000eq\r(2)sin(100πt)V，電器RL與RL′的參數(shù)分別為“220V/1100W”“220V/440W”，輸電線的總電阻r＝2Ω。若兩圖中電器都能正常工作，則()abA.圖a中電阻r的功率為50WB.圖b中變壓器的輸入功率比圖a中變壓器的輸入功率增加了440WC.圖a中原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2700∶23D.圖b中原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝1500∶13答案ACD解析根據(jù)P＝UI可得通過電器RL的電流為IL＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(1100,220)A＝5A，電阻r的功率為Pr＝Ieq\o\al(2,L)r＝52×2W＝50W，故A正確；圖a變壓器輸出電壓為U出＝UL＋I(xiàn)r＝220V＋5×2V＝230V，圖a輸出功率等于輸入功率為P1＝U出IL＝230×5W＝1150W，RL′正常工作的電流為IL′＝eq\f(PL′,UL′)＝eq\f(440,220)A＝2A，圖b中干路電流為I總＝IL＋I(xiàn)L′＝7A，圖(2)中輸出電壓為U出′＝UL′＋I(xiàn)總r＝220V＋2×7V＝234V，圖b中輸出功率等于輸入功率為P2＝U出I總＝234×7W＝1638W，圖b中變壓器的輸入功率比圖a中變壓器的輸入功率增加了ΔP＝P2－P1＝1638W－1150W＝488W，故B錯誤；由于輸入電壓為U入＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(2700\r(2),\r(2))V＝27000V，則圖a中原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出)＝eq\f(2700,23)，同理圖b中原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(U入,U出′)＝eq\f(1500,13)，故C、D正確。