高考物理母题解读（十一）交变电流4电能输送

1 高考母题解读高考母题解读 高考题千变万化 但万变不离其宗 千变万化的新颖高考题都可以 看作是由母题衍生而来 研究母题 掌握母题解法 使学生触类旁通 举一反三 可使学生从题海中跳出来 轻松 备考 事半功倍 母题 4 电能输送 方法归纳 输电电流I P U 输电线上损失电压U损 IR线 输电线损失功率P损 I2R线 R线 解决远距离输电问题 要首先画出输电示意图 包括发电机 升压变压器 2 P U 输电线降压变压器 负载等 在图中标出相应物理量符号 利用P损 I2R线 R线及 2 P U 其相关知识解答 典例 4 2012 天津理综 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P1 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 P2 则P1 和P2 P1分别为 A B R C D R kU PR n 1 2 kU P n 1 kU PR 2 1 n 2 kU P 2 1 n 针对训练题精选解析 1 2010 江苏物理 在如图所示的远距离输电电路图中 升压变压器和降压变压器均为 理想变压器 发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变 随着发电厂输出功率的增大 下 列说法中正确的有 A 升压变压器的输出电压增大 B 降压变压器的输出电压增大 C 输电线上损耗的功率增大 D 输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 解析 发电厂的输出电压不变 升压变压器的输入电压不变 输出电压不变 选项 A 错 2 误 随着发电厂输出功率的增大 输电线中电流增大 输电线上损失的 2 2010 浙江理综 某水电站 用总电阻为 2 5 的输电线输电给 500km 外的用户 其输 出电功率是 3 106kW 现用 500kV 电压输电 则下列说法正确的是 A 输电线上输送的电流大小为 2 0 105A B 输电线上由电阻造成的损失电压为 15kV C 若改用 5kV 电压输电 则输电线上损失的功率为 9 108kW D 输电线上损失的功率为 P U2 r U为输电电压 r为输电线的电阻 3 2010 福建理综 中国已投产运行的 1000kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电 工程 假设甲 乙两地原来用 500kV 的超高压输电 输电线上损耗的电功率为P 保持输 送电功率和输电线电阻都不变的条件下 现改用 1000kV 特高压输电 若不考虑其他因素的 影响 则输电线上损耗的电功率将变为 A P 4 B P 2 C 2P D 4 P 解析 输电线上损耗的 电功率P I2R R 由此可知输电线上损耗的电功率P与输 2 P U 输 输 电电压的二次方成反比 即 改用 1000kV 特高压输电 输电电压增大到原来的 1 2 P P 2 2 2 1 U U 3 2 倍 输电线上损耗的电功率将变为原来的 1 4 选项 A 正确 答案 A 点评 此题以我国已投产运行的 1000kV 特高压输电为切入点 考查输电线上损耗的电功 率与输电电压的关系 4 2009 广东物理第 9 题 图 6 为远距离高压输电的示意图 关于远距离输电 下列表 述正确的是 A 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能 损失 B 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C 在输送电压一定时 输送的电功率越大 输电过程中的 电能损失越小 D 高压输电必须综合考虑各种因素 不一定是电压越高越 好 4 2009 年海南物理第 9 题 一台发电机最大输出功率为 4000kW 电压为 4000V 经变压 器 T1升压后向远方输电 输电线路总电阻 R 1k 到目的地经变压器 T2降压 负载为多 个正常发光的灯泡 220V 60W 若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的 10 变 压器 T1和 T2的耗损可忽略 发电机处于满负荷工作状态 则 A T1原 副线圈电流分别为 103A 和 20A B T2原 副线圈电压分别为 1 8 105V 和 220V C T1和 T2的变压比分别为 1 50 和 40 1 D 有 6 104盏灯泡 220V 60W 正常发光 答案答案 ABD 解析解析 输电线路上消耗的功率为 P 400kW I2R 可知输电线上电流为 I2 20A 根据原线圈 P1 U1I1 可知 I1 103A A 对 T1的变压比为 I2 I1 1 50 根据 P U2I2 可知 U2 2 105V 输电线上电压 U线 I2R 20000V 则副线圈输入电压为 U3 U2 U线 1 8 105V 又灯泡正常发光 副线圈电压为 220V B 对 T2的变压比为 U3 220 C 错 根据 U3I2 60n 解得 n 6 104 D 对 4 5 2009 年山东卷第 19 题 某小型水电站的电能输送示意图如下 发电机的输出电压为 200V 输电线总电阻为 r 升压变压器原副线圈匝数分别为 n n2 降压变压器原副线匝数 分别为 a3 n4 变压器均为理想变压器 要使额定电压为 220V 的用电器正常工作 则 A 32 14 nn nn B 32 14 nn nn C 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 6 2006 广东物理第 4 题 某发电站的输出功率为 104 kW 输出电压为 4