2020-2021学年新教材鲁科版选择性必修第二册-阶段复习课-第3章-交变电流与远距离输电-课件

A.电压表V1、V2的读数均不变，电流表A2的读数增大，电流表A1的读数减小 B.电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数减小 C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 D.线路损耗功率不变 【解析】选C。因为输入电压和匝数比都不变，电压表V1、V2的读数均不变，用电高峰期，电阻减小，电流增大，根据电流比等于匝数比的倒数且匝数比不变知电流都增大，故A错误；输电线上的电压损失增大，故电压表V3、V4的读数均减小，电流表A2的读数增大，电流表A3的读数增大，故B错误；电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变，等于输电线的电阻值，故C正确；线路上的电流变大，则线路消耗的功率变大，故D错误。 【素养训练】 (多选)如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是(　　) A.U2变小、I3变小　　　　　　　 B.U2不变、I3变大 C.I1变小、I2变小 D.I1变大、I2变大 【解析】选B、C。因为U1不变，由 可得U2不变，断开S后副线圈所在 电路总电阻R变大，由I2= 可知电流I2减小。由U1I1=U2I2得I1= ，故I1 减小。电阻R3两端电压U3=U2-I2R1，故U3变大，I3= 变大，综合以上可知B、 C两项正确，A、D两项错误。 【补偿训练】 1.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1，电阻R=20 Ω，L1、L2为规格相同的两个小灯泡，S1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的变化关系如图乙所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是(　　) A.输入电压u的表达式u=20 sin 50πt (V) B.只断开S2后，L1、L2均正常发光 C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W 【解析】选D。由图像可知Um=20 V，T=0.02 s，故ω= =100π rad/s， 即输入电压u的表达式u=20 sin 100πt V，所以A错误。U1= V =20 V，U2= U1=4 V，断开S2后两灯泡串联，总电压仍为4 V，所以L1、L2均 不能正常发光，B项错误。根据P入=P出= 可知断开S2后R增大，P入变小，故C 项错误。若S1接2，由P= 可得P= W=0.8 W，故D项正确。 2.(多选)如图所示，T为理想变压器，A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2、R3为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦式交变电源，当开关S闭合时，各交流电表的示数变化情况应是(　　) A.电压表V1读数变小　　　　　 B.电压表V2读数变大 C.电流表A1读数变大 D.电流表A2读数变小 【解析】选A、C。理想变压器，开关S闭合时，V2示数不变，R总变小，A2示数变大，由电流关系知A1示数也变大，V1示数减小，B、D错误，故A、C正确。 四、远距离输电的计算 【典例4】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能表一昼夜示数相差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 由题知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= ×100%=60% 输电线上的电流I= =100 A 输电线损耗功率Pr=I2r 其中Pr= =200 kW 得r=20 Ω。 (2)输电线上损耗功率Pr=( )2r∝ 原来Pr=200 kW，现在要求Pr′=10 kW 代入数据解得输电电压应调节为U′≈22.4 kV。 答案：(1)60%　20 Ω　(2)22.4 kV 【方法技巧】 1.远距离输电问题的分析思路：对高压输电问题，应按“发电机→升压变压 器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或按从“用电器”倒推到“发 电机”的顺序一步一步进行分析。 2.远距离输电问题的常见的“三个误区”： (1)不能正确地利用公式P损=( )2R计