2022年高中物理第章远距离输电章末分层突破教师用书鲁科版选修- .pdf

1 第 4 章 远距离输电远距离输电三相交变电流三相交流发电机：三相绕组互成角排布三相交变电流的产生：三相交变电流依次落后连接方式星形接法三相四线制：U线U相三相三线制：I线I相三角形接法：三相三线制变压器：理想变压器结构：原、副线圈、铁芯原理：现象基本规律电压与匝数的关系：只有一个副线圈：U1U2有多个副线圈：U1n1U2n2U3n3.电流与匝数的关系只有一个副线圈：I1I2有多个副线圈：I1n1I2n2I2n3功率关系：P入或U1I1U2I2U3I3电能的远距离传输减少两个损失电压损失：U损功率损失：P损I线U损方法高压输电：仍有电感、容抗造成的电压损失高压? 输电：克服了电感、容抗问题 自我校对 120?T33 互感n1n2n2n1P出名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 16 页 - - - - - - - - - 2 I线R线I2线R线交流? 直流变压器问题的类型及分析思路1. 变压器问题的分析思路变压器规律中各量均为有效值，先分析已知量，再应用物理量间关系求解未知量2电压思路变压器原、副线圈的电压之比为U1U2n1n2；当变压器有多个副绕组时，U1n1U2n2U3n33功率思路理想变压器的输入、输出功率关系为P入P出，即P1P2；当变压器有多个副线圈时：P1P2P34电流思路由IPU知，对只有一个副绕组的变压器有：I1I2n2n1；当变压器有多个副绕组时：n1I1n2I2n3I35变压器电路的动态分析问题各物理量间制约关系：(1) 电压制约： 当变压器原、 副线圈的匝数比n1n2一定时， 输出电压U2由输入电压U1决定，即U2n2n1U1，可简述为“原制约副”(2) 电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比n1n2一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1n2n1I2，可简述为“副制约原”(3) 负载制约： a. 变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2P负 1P负 2； b. 变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 16 页 - - - - - - - - - 3 压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2P2U2. 从已知量 ( 变化量 ) 开始，据制约关系依次分析判断6变压器原线圈中有用电器的问题变压器的电压关系中的U1和功率关系中的P1是指原线圈的端电压和输入功率，原线圈中有用电器时要注意区分电源电压和原线圈的端电压7有两组以上副线圈的变压器问题由互感现象可知，对有两组以上副线圈的变压器，由于通过每个线圈的磁通量变化率相同，所以U1n1U2n2U3n3，即U1U2U3n1n2n3，由能量守恒可知P出P入，即P1P2P3，则U1I1U2I2U3I3，可求得：n1I1n2I2n3I3. 8铁芯中磁路有分支的变压器问题先确定哪是原线圈哪是副线圈，再分析磁通量分配关系，结合法拉第电磁感应定律分析计算，切忌生搬硬套U1U2n1n2. ( 多选 ) 如图 4-1 所示，变压器输入电压恒定，输出端两个灯泡并联，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的滑动触头开始时，开关S断开，不计导线的电阻，则下列说法正确的是 ( ) 图 4-1AP向左滑动，灯泡L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V1示数增大BP向右滑动，灯泡L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V1示数不变化C闭合开关S，灯泡 L1变亮，变压器的输入功率增大，电压表V2示数增大D闭合开关S，灯泡 L1变暗，变压器的输入功率增大，电压表V2示数减小【解析】变压器输入电压恒定，输出电压不变化，故电压表V1的示数不变P向左滑动，输出端总电阻增大，输出电流减小，所以输入电流减小，输入功率减小，选项A错误；P向右滑动，输出端总电阻减小，输出电流增大，所以输入电流增大，输入功率增大，选项B 正确；闭合开关S，输出端总电阻减小，输出电流增大，输入功率增大，R两端的电压增大，电压表V2的示数减小，灯泡L1变暗，选项C错误， D正确【答案】BD 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 16 页 - - - - - - - - - 4 1变压器的副线圈相当于电源2先根据欧姆定律分析副线圈中电流的变化3再结合变压器规律分析原线圈中电流的变化变压器的三种应用1. 电压互感器把原线圈并在高压电路上，副线圈两端接入交流电压表，如图 4-2 甲所示， 它将高电压变成低电压，便于仪表测量，电压互感器的外壳接地，副线圈接地，保证安全图 4-22电流互感器把原线圈串在待测电路中，副线圈接入交流电流表，如图乙所示 它把大电流变成小电流，便于测量I1n2n1I2，I2为交流电流表的示数3自耦变压器铁芯上只有一个线圈，可作升压变压器使用，也可作降压变压器使用，如图 4-3 所示计算遵从变压器的电压、电流关系式图 4-3自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分一升压式自耦调压变压器的电路如图4-4 所示，其副线圈匝数可调已知变压器线圈总匝数为1 900 匝，原线圈为1 100 匝，接在有效值为220 V 的交流电源上当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 16 页 - - - - - - - - - 5 图 4-4A380 V 和 5.3 A B380 V 和 9.1 A C240 V 和 5.3 A D240 V 和 9.1 A 【解析】由理想变压器原、副线圈中电压、 电流及功率关系可得：U1U2n1n2，I1I2n2n1，U1I1P2. 所以，当变压器输出电压调至最大时，副线圈的匝数也最大，为n21 900 匝，负载R上的功率也最大，为2.0 kW ，则U2n2n1U11 9001 100220 V380 V，I1P2U12.0 103220 A9.1 A，故选项B正确【答案】B 远距离输电问题输电示意图 ( 如图 45 所示) 图 45 1正确理解几个基本关系(1) 功率关系：P1P2，P2P损P3，P3P4. (2) 电压关系：U1U2n1n2，U2U线U3，U3U4n3n4. (3) 电流关系：I1I2n2n1，I2I线I3，I3I4n4n3. (4) 输电电流：I线P2U2P3U3U线R线. (5) 输电导线上损耗的电功率：P损P2P3I2线R线U2线R线U线I线(6) 输电导线上的电压损失：U线I线R线U2U3. 2处理思路(1) 根据具体问题画出输电线路示意图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 16 页 - - - - - - - - - 6 (2) 研究三个回路，分析其中的已知量、可求量、待求量(3) 研究两个变压器，分析其中的已知量、可求量、待求量(4) 确定求解思路，根据回路及变压器上的电压、电流、功率关系列式求解(2015福建高考 ) 如图 4-6 所示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n1、n2，在 T的原线圈两端接入一电压uUmsin t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 4-6A.n1n2U2m4r B.n2n1U2m4rC4n1n22PUm2r D 4n2n12PUm2r【解析】升压变压器T 的原线圈两端电压的有效值为U1Um2； 由变压关系可得U1U2n1n2，则U2n2Um2n1；因为输送电功率为P，输电线中的电流为I2PU22n1Pn2Um，则输电线上损失的电功率为 PI22(2r) 4n21P2rn22U2m，故选项 C正确【答案】C 1(2015全国卷 ) 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为31 ，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图4-7 所示设副线圈回路中电阻两端的电压为U. 原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则 ( ) 图 4-7AU66 V ，k19BU22 V ，k19CU66 V ，k13DU22 V ，k13【解析】设原、副线圈中的电流分别为I1、I2，则I1I2n2n113，故kI21RI22R19. 设原线圈名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 16 页 - - - - - - - - - 7 两端的电压为U1，则U1Un1n231，故U13U，而原线圈上电阻分担的电压为13U，故U33U220 V，解得U66 V 选项 A正确【答案】A 2(2016全国乙卷) 一含有理想变压器的电路如图4-8 所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 、1 和 4 ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当 S闭合时，电流表的示数为4I. 该变压器原、副线圈匝数比为( ) 4-8 A2 B3 C4 D5 【解析】设原、副线圈的匝数比为k，根据变压器匝数比与电流成反比的关系，则原线圈电流为I时，副线圈电流为kI；原线圈电流为4I时，副线圈电流为4kI. 根据变压器的输入功率等于输出功率得UII2R1(kI)2(R2R3) 4UI(4I)2R1(4kI)2R2联立两式代入数据解得k3 选项 B正确【答案】B 3(2016全国丙卷) 如图 4-9 所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b. 当输入电压U为灯泡额定电压的10 倍时，两灯泡均能正常发光下列说法正确的是 ( ) 图 4-9A原、副线圈匝数比为91B原、副线圈匝数比为19C此时a和b的电功率之比为91D此时a和b的电功率之比为19【解析】设灯泡的额定电压为U0，输入电压为灯泡额定电压的10 倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的电压为9U0，变压器原、副线圈的匝数比为91，选项 A正确，选项B错名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 16 页 - - - - - - - - - 8 误；由 9U0IaU0Ib得，流过b灯泡的电流是流过a灯泡电流的9 倍，根据PUI，a、b灯泡的电功率之比为19，选项 C错误，选项D正确【答案】AD 4. ( 多选)(2015 海南高考) 如图 4-10 所示，一理想变压器原、 副线圈匝数之比为41，原线圈与一可变电阻串联后，接入一正弦交流电源；副线圈电路中固定电阻的阻值为R0，负载电阻的阻值R11R0，是理想电压表，现将负载电阻的阻值减小为R5R0，保持变压器输入电流不变，此时电压表的读数为5.0 V ，则 ( ) 图 4-10A此时原线圈两端电压的最大值约为34 V B此时原线圈两端电压的最大值约为24 V C原线圈两端原来的电压有效值约为68 V D原线圈两端原来的电压有效值约为48 V 【解析】副线圈两端电压U25.0 V5R06R06 V，根据U1U2n1n2，得U1 24 V ，即此时原线圈两端电压有效值为24 V ，最大值U1m2U1 34 V ，A正确， B 错误由于前后两次保持输入、输出电流不变，此时副线圈两端电压U2 6R0I，原来副线圈两端电压U212R0I，原来副线圈两端电压U22U2，原线圈两端也应有U12U1，即原来原线圈两端电压有效值为48 V，C错误， D正确【答案】AD 5(2015安徽高考 ) 如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A ，电流表A2的示数增大了0.8 A，则下列说法正确的是 ( ) 图A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿cd的方向滑动【解析】电压表 V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 16 页 - - - - - - - - - 9 项 A 错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故 V2示数不变， V3示数为 V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器U1I1U2I2，则U1I1U2I2，I2I1，故U2U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿cd的方向滑动，选项D正确【答案】D 我还有这些不足：(1) (2) 我的课下提升方案：(1) (2) 章末综合测评 ( 四) ( 时间： 60 分钟满分： 100 分) 一、选择题 ( 本大题共 10 个小题，每小题6 分，共 60 分在每小题给出的四个选项中，第 17 题只有一项符合题目要求，第810 题有多项符合题目要求全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分) 1一台理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2，I1和I2，P1和P2，已知n1n2，则 ( ) AU1U2，P1P2BP1P2，I1U2DP1P2，I1I2【解析】因为是理想变压器，故有U1U2n1n2，P1P2，已知n1n2则U1U2，又I1U1I2U2，则I1I2，故正确答案为B. 【答案】B 2如图1 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1n241，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向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数为 12 mA，那么安培表A2的读数为 ( ) 图 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 16 页 - - - - - - - - - 10 A0 B3 mA C48 mA D与R的大小有关【解析】当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生的是恒定电流，而变压器只能改变交变电流，不能改变恒定电流，所以副线圈中没有电流，故选A. 【答案】A 3(2013广东高考) 如图 2 所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，和? 均为理想电表，灯泡电阻RL6 ，AB端电压u1122sin 100 t(V) 下列说法正确的是 ( ) 【导学号： 78870087】图 2 A电流频率为100 Hz B.的读数为 24 V C? 的读数为 0.5 A D变压器输入功率为6 W 【解析】根据uUmsin t及UUm2、理想变压器的规律、欧姆定律和电功率公式解决问题根据u1122sin 100 t(V) 及UUm2知U112 V，f250 Hz，选项 A 错误；根据U1U2n1n2得U2n2n1U11212 V6 V，即的读数为6 V，选项 B错误；根据I2U2RL66A1 A，即 ? 的读数为 1 A，选项 C错误；根据P1P2及P2U22RL626 W6 W，选项 D正确【答案】D 4. 如图 3，理想变压器原、副线圈匝数比为201，两个标有“ 12 V，6W ”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 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 16 页 - - - - - - - - - 11 图 3 A120 V，0.10 A B240 V，0.025 A C120 V，0.05 A D240 V，0.05 A 【解析】副线圈电压U212 V，由U1U2n1n2得U1240 V，副线圈中电流I22PU1 A，由I1I2n2n1得I10.05 A. 【答案】D 5(2016崇明区检测) 为了解决农村电价居高不下的问题，有效地减轻农民负担，在我国广大农村普遍实施了“农网改造”工程，工程包括两项主要内容：(1) 更新变电设备，提高输电电压；(2) 更新电缆，减小输电线电阻若某输电线路改造后输电电压变为原来的2 倍，线路电阻变为原来的0.8 倍，在输送的总功率不变的条件下，线路损耗功率将变为原来的 ( ) A0.4 倍B0.32 倍C0.2 倍D0.16 倍【解析】设输送功率为P，输送电压为U，输电线电阻为r，依据 PPU2r，若某输电线路改造后输电电压变为原来的2 倍，线路电阻变为原来的08 倍，线路损耗功率将变为原来的0.2 倍，C对【答案】C 6(2013四川高考) 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，通过负载的电流图像如图4 所示，则 ( ) 【导学号： 78870088】图 4 A变压器输入功率约为3.9 W B输出电压的最大值是110 V C变压器原、副线圈匝数比是12D负载电流的函数表达式i0.05sin(100t2) A 【解析】根据i-t图像，负载电流的函数表达式i0.05 sin 100t(A) 且Im0.05 A，通过负载的电流的有效值I2Im2，输出电压的最大值Um2U21102 V ，变压器的输名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 16 页 - - - - - - - - - 12 入功率P1P2I2U23.9 W ，变压器原、副线圈匝数比n1n2U1U221. 选项 A正确，选项B、C、D错误【答案】A 7如图 5 甲为理想变压器，原、副线圈的匝数比为32，在原线圈上通入正弦交流电如图 4-4-21 乙所示，设电流从原线圈a端流入b端流出时为电流正方向，副线圈中电流由c端流出d端流入时为副线圈中电流正方向，那么副线圈中电流的有效值以及在一个周期内副线圈电流达到正方向最大值对应于乙图中的时刻应是( ) 甲乙图 5 A1 A 0 B1.5 A 0.5 102s C1.5 A 110 2s D.22A 1102 s 【解析】由题图乙知，原线圈中电流有效值I122 A1 A，所以由I1I2n2n1得副线圈中电流的有效值I2n1I1n2321 A1.5 A副线圈中电流达最大值时，即为铁芯中磁通量变化最快的时刻，对应题图乙所示，i-t图象斜率最大的时刻，因此，只有t0，t1102s 和t210 2s 三个时刻，综上所述正确的选项只可能是C项【答案】C 8如图 6 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，U1为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2分别为原线圈和副线圈中的电流，下列说法正确的是( ) 【导学号： 78870089】图 6 A保持P的位置及U1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U1不变， S由a切换到b，则I2减小C保持P的位置及U1不变， S由b切换到a，则I1增大名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 16 页 - - - - - - - - - 13 D保持U1不变， S接在b端，将P向上滑动，则I1减小【解析】保持P的位置及U1不变， S 由b切换到a，n2变大，根据U2n2n1U1可知，U2变大，则通过R的电流I2变大，R上消耗的功率变大，故选项A错误当S由a切换到b，n2变小，U2变小，故流过R的电流I2减小，选项B 正确当S 由b切换到a，n2变大，U2变大，I2变大，P2I22R变大，而P1P2，故P1也变大，又P1U1I1，U1不变，故I1变大，选项 C正确P向上滑动，R减小，输出功率P2变大，输入功率P1也变大，故I1增大，选项D错误【答案】BC 9有 5 个完全相同的灯泡连接在理想变压器的原、副线圈中，如图7 所示若将该线路与交流电源接通，且开关S接在位置 1 时，5 个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2 时，灯泡均未烧坏则下列可能的是( ) 图 7 A该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为41B该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为14C副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些D副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗【解析】若 S接 1 时，五个灯泡亮度相同，说明通过各个灯泡的电流相同，则通过副线圈的电流是通过原线圈的4 倍由I1I2n2n1，故n1n241，此变压器是降压变压器，所以选项A正确； 若 S接 2 时，原线圈的输入电压增大，副线圈的输出电压随之增大，则接于副线圈的灯泡均比原来更亮些，所以选项C正确故选A、C. 【答案】AC 10(2014全国卷 ) 如图8 所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2. 原线圈通过一理想电流表? 接正弦交流电源， 一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大用交流电压表测得a、b端和 c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则( ) 图 8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 16 页 - - - - - - - - - 14 AUabUcdn1n2B增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C负载电阻的阻值越小，cd 间的电压Ucd越大D将二极管短路，电流表的读数加倍【解析】根据变压器的工作原理、交流电的有效值解题变压器的变压比U1U2n1n2，其中U1、U2是变压器原、副线圈两端的电压U1Uab，由于二极管的单向导电特性，UcdU2，选项 A错误增大负载电阻R的阻值，负载的电功率减小，由于P入P出，且P入I1Uab，所以原线圈上的电流I1减小，即电流表的读数变小，选项B正确 c、d 端的电压由输入电压Uab决定，负载电阻R的阻值变小时，Ucd不变，选项C错误根据变压器上的能量关系有E输入E输出，在一个周期T的时间内，二极管未短路时有UabI1TU2RT20(U为副线圈两端的电压 ) ，二极管短路时有UabI2TU2RT，由以上两式得I22I1，选项 D正确【答案】BD 二、非选择题 ( 本题共 3 个小题， 共 40 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. (12分) 如图 9 所示，变压器原线圈输入电压为220 V ，副线圈输出电压为36 V ，两只灯泡的额定电压均为36 V，L1额定功率为12 W，L2额定功率为6 W试求：图 9 (1) 该变压器的原、副线圈的匝数比(2) 两灯均正常工作时原线圈中的电流以及只有L1工作时原线圈中的电流【导学号： 78870090】【解析】(1) 由变压比公式得：U1U2n1n2n1n222036559(2) 两灯均正常工作时，由能量守恒得P1P2U1I1I1P1P2U1126220 A0.082 A，只有 L1灯工作时，由能量守恒P1U1I1解得I1P1U112220 A0.055 A. 【答案】(1)55 9(2)0.082 A 0.055 A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 16 页 - - - - - - - - - 15 12(14 分) 一变压器原、副线圈匝数分别为n19 900 、n2690，原线圈输入电压U13 300 V ，副线圈通过输电线给负载供电，负载的额定电压是220 V ，额定功率是22 kW.求：(1) 若负载刚好在额定状态下工作，问输电线的电阻是多少？(2) 若负载增大，额定电功率为110 kW，额定电压为220 V 要使负载仍在额定状态下工作，原线圈的匝数应怎样变化？( 变压器损耗忽略) 【导学号： 78870091】【解析】(1) 通过负载的电流为IPU22103220A100 A 又输电线上电流I线I100 A 设副线圈两端的电压为U2，由U1U2n1n2得U2n2n1U16909 9003 300 V230 V. 则输电线上损失的电压U线U2U230 V220 V10 V，所以输电线的电阻rU线I线101000.1 . (2) 负载增大后通过负载的电流IPU110103220 A500 A ，输电线上损失的电压U线Ir500 0.1 V 50 V 副线圈两端的电压U2UU线270 V ，设此时原线圈的匝数为n1由U1U2n1n2. 则n1U1U2n23 3006902708 433 匝【答案】(1)0.1 (2)8 433 匝13(14 分) 如图 10 所示为演示远距离输电的装置，理想变压器B1、B2的变压比分别为14 和 51，交流电源的内阻r1 ，三只灯泡的规格均为“ 6 V 1 W” ，输电线总电阻为 10 .若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E为多大？图 10 【解析】设变压器B1的原线圈电压为U1，副线圈电压为U2，变压器B2的原线圈电压为U3，副线圈电压为U4. 通过B1原线圈的电流为I1，输电线上的电流为I2，B2副线圈上的电流为I3根据题意得：U46 V ，而I30.5 A 对B2由电流关系：I2n4n3I30.1 A 线路上的损失电压为UI2R线1 V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 16 页 - - - - - - - - - 16 由线路上的电压关系：U2UU3，U3U4n3n4，U1U2n1n2，将有关数据代入得U17.75 V 再对B1使用电流关系I1n1I2n2，求得：I10.4 A 最后由闭合电路欧姆定律：EI1rU18.15 V. 【答案】8.15 V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 16 页 - - - - - - - - -