练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    7．某个小水电站发电机的输出功率为100KW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为200V．要求在输电线上损失的功率控制为5kW（即用户得到的功率为95kW）．为此，请你计算：
    （1）画出上述远距离输电原理简图
    （2）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
    （3）输电线损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
    （4）两个变压器的匝数比各应等于多少？

    分析 （1）根据用户端的功率和电压求出用户端的电流，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流．
    （2）根据输电线上的电流和输电线的电阻求出输电线上损失的电压，根据输出功率和输送的电流得出升压变压器的输出电压．
    （3）根据原副线圈的电压比求出升压变压器的匝数比，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，从而通过电压比得出降压变压器的匝数比．

    解答 解：设发电机的电压为U，功率为P0，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2，升压变压器原副线圈两端电压分别为U1，U2，输电导线的电阻为r，输电导线消耗的功率为P损，输电导线消耗的电压为U损，降压变压器器原副线圈匝数分别为n3，n4，降压变压器原副线圈两端电压分别为U3，U4，用户获得的功率为P
    （1）远距离输电原理如下图所示：

    （2）由于用户获得的电压与降压变压器输出电压相同，根据功率的相关公式可知压变压器输出电流为${I}_{4}=\frac{{P}_{\;}}{{U}_{4}}=\frac{95000}{200}A=475A$       
    根据输电导线线消耗的功率为P损的相关公式可知${I}_{2}=\sqrt{\frac{{P}_{损}}{R}}=\sqrt{\frac{5000}{8}}A=25A$．
    （3）由欧姆定律可知输电导线消耗的电压U损=I2R=25×8V=200V，
    根据升压变压器功率守恒可得升压变压器输出电压U2，
    即${U}_{2}=\frac{P}{{I}_{2}}=\frac{100000}{25}V=4000V$．
    （4）由输电导线上两端电压的关系可知降压变压器原线圈两端的电压为：
    U3=U2-U损=4000-200V=3800V，
    根据理想变压器原副线圈与匝数的关系可知：$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}=\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{250}{4000}=\frac{1}{16}$．$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}=\frac{{U}_{3}}{{U}_{4}}=\frac{3800}{220}=\frac{190}{11}$．
    答：（1）远距离输电原理如下图所示：

    （2）降压变压器输出的电流是4.32×102A，输电线上通过的电流是25A．
    （3）输电线上损失的电压是200V，升压变压器输出的电压是4000V．
    （4）两个变压器的匝数比分别为1：16，190：11．

    点评 解决本题的关键知道原副线圈的电压比与匝数比的关系，知道升压变压器的输出电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．下列说法正确的是（　　）
    A．链式反应在任何条件下都能发生
    B．放射性元素的半衰期随环境温度的升高而缩短
    C．中等核的比结合能最大，因此这些核是最稳定的
    D．根据E=mc2可知，物体所具有的能量和它的质量之间存在着简单的正比关系

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．据国际民航组织估计，全世界每年飞鸟撞飞机约有1万次，其中约有12%造成飞机损坏，严重损坏的约3%．有专家估计，世界上每年因机鸟相撞付出的代价高达100多亿美元．小小的飞鸟撞坏庞大、坚实的飞机，真难以想象．设飞鸟的质量m=1kg，飞机的飞行速度为v=800m/s，若两者相撞，试估算飞鸟对飞机的撞击力，说明鸟类对飞机飞行的威胁．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l．已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的（　　）
    A．支持力做功为mglB．重力做功为mgl
    C．拉力做功为FlcosθD．滑动摩擦力做功为μmgl

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    2．如图所示为一列沿x轴传播的部分波形图，若该列简谐横波的波速v=20m/s，在t=0时刻，x=13m处的质点处于平衡位置且沿y轴正方向运动，则下列说法正确是（　　）
    A．该列简谐波沿x轴负方向传播
    B．该列简谐横波与另一频率为0.4Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象
    C．t=0.65s时，x=9m处的质点的位移为$\frac{5\sqrt{2}}{2}$cm
    D．从t=0时刻开始计时，x=10m处的质点在时间1.3s内的路程大于65cm

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    12．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，且固定在水平地面上．两个质量均为m的小球（直径略小于R，可看做质点）a、b沿同一方向以不同的速率先后进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，g为重力加速度，不计空气阻力．求a、b两球落地点间的距离△x．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图所示，S点为波源，其频率100Hz，所产生的横波向右传播，波速为80m/s，P、Q是波传播途径中的两点，已知SP=4.2m，SQ=5.4m，当S通过平衡位置向上运动时，则（　　）
    A．P在波谷，Q在波峰
    B．P在波峰，Q在波谷
    C．P、Q都在波峰
    D．P通过平衡位置向上运动，Q通过平衡位置向下运动

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．下列说法正确的是（　　）
    A．地心说的代表人物是哥白尼，认为地球是宇宙的中心，其它星球都在绕地球运动
    B．牛顿由于测出了万有引力常量而成为第一个计算出地球质量的人
    C．地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
    D．由$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r推出$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$=$\frac{GM}{4{π}^{2}}$=k，可知k值只与中心天体质量有关

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图光滑轨道由半圆和一段竖直轨道构成，图中H=2R，其中R远大于轨道内径．比轨道内径略小的两小球A、B用轻绳连接，A在外力作用下静止于轨道右端口，B球静止在地面上，轻绳绷紧．现静止释放A小球，A落地后不反弹，此后B小球恰好可以到达轨道最高点．则A、B两小球的质量之比为（　　）
    A．3：1B．3：2C．7：1D．7：2

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案