专题12 恒定电流与交变电流(讲义)(解析版)-2025年高考物理二轮复习讲练测(新高考用)_第1页
专题12 恒定电流与交变电流(讲义)(解析版)-2025年高考物理二轮复习讲练测(新高考用)_第2页
专题12 恒定电流与交变电流(讲义)(解析版)-2025年高考物理二轮复习讲练测(新高考用)_第3页
专题12 恒定电流与交变电流(讲义)(解析版)-2025年高考物理二轮复习讲练测(新高考用)_第4页
专题12 恒定电流与交变电流(讲义)(解析版)-2025年高考物理二轮复习讲练测(新高考用)_第5页
已阅读5页,还剩20页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

2/35专题12恒定电流与交变电流目录TOC\o"1-3"\h\u01考情透视·目标导航 302知识导图·思维引航 403核心精讲·题型突破 5题型一直流电路的分析与计算 5【核心精讲】 5一、闭合电路的功率和效率 5二、直流闭合电路中的动态分析的三种方法 6三、直流含容电路问题分析方法 6【真题研析】 7【命题预测】 8考向一直流闭合电路中的功率问题 8考向二直流闭合电路中的动态分析问题 9考向三直流含容电路问题 11题型二交流电流的四值和变压器的分析与计算 12【核心精讲】 12一、交变电流的四值问题 12二、理想变压器的基本关系 13三、理想变压器的动态分析 13【真题研析】 14考向二理想变压器的基本关系应用 17考向三理想变压器的动态分析 18题型三远距离输电 20【核心精讲】 20一、远距离输电问题中的“三二一” 20二、远距离输电问题中的电压和功率损失 20【真题研析】 21【命题预测】 22考向一远距离输电问题中的功率计算 22考向二远距离输电问题中的动态分析 23命题统计命题要点2024年2023年2022年热考角度直流闭合电路的分析与计算2024·全国甲卷·T12 2023·海南卷·T72022·浙江6月卷·T122022·浙江1月卷·T12交变电流的四值和变压器的分析与计算2024·河北卷·T42024·新课标卷·T72024·广东卷·T1、2024·辽宁卷·T132024·山东卷·T82024·浙江1月卷·T52023·湖南卷·T9 2023·河北卷·T52023·北京卷·T72023·广东卷·T62022·山东卷·T42022·湖南卷·T62022·广东卷·T42022·河北卷·T32022·海南卷·T5远距离输电2024·湖南卷·T62023·山东卷·T72023·浙江卷·T7命题规律高考对直流闭合电路的以选择题的形式考查较少,对交变电流的产生和描述的单独考查也不是特别的频繁,大多与变压器类的高考题相结合,一并考查,难度上不是太大。考向预测从近几年各省命题来看,2025年大概率还是围绕变压器来命题,多数以选择题为主,题目难度不会太大。命题情景多以变压器、新型应用技术为情景常用方法闭合电路动态分析法、等效法恒定电流与交变电流直流电路交流电路交流电的四值变压器闭合电路欧姆定律:恒定电流与交变电流直流电路交流电路交流电的四值变压器闭合电路欧姆定律:闭合电路的功率计算:瞬时值:平均值:峰值:基本关系:动态分析:闭合电路欧姆定律和制约关系闭合电路欧姆定律的应用P总=EI,P出=UI,动态分析含容电路能量分析远距离输电:有效值:根据电流的热效应计算题型一直流电路的分析与计算闭合电路的功率和效率1.闭合电路的功率和效率电源总功率任意电路:P总=EI=P出+P内纯电阻电路:P总=I2(R+r)=eq\f(E2,R+r)电源内部消耗的功率P内=I2r=P总-P出电源的输出功率任意电路:P出=UI=P总-P内纯电阻电路:P出=I2R=eq\f(E2R,R+r2)P出与外电阻R的关系电源的效率任意电路:η=eq\f(P出,P总)×100%=eq\f(U,E)×100%纯电阻电路:η=eq\f(R,R+r)×100%2.输出功率与外电阻的关系由P出与外电阻R的关系图像可知:(1)当R=r时,电源的输出功率最大为Pm=eq\f(E2,4r)。(2)当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小。(3)当R<r时,随着R的增大输出功率越来越大。(4)当P出<Pm时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2=r2。直流闭合电路中的动态分析的三种方法1.程序法2.结论法 用口诀表述为“串反并同”: (1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小,反之则增大。 (2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大,反之则减小。3.极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零进行讨论。直流含容电路问题分析方法1.电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所在的电路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上。2.电路稳定时电容器的处理方法:电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,,即电阻不起降低电压的作用,电容器两端的电压与其并联用电器两端电压相等。3.电压变化带来的电容器变化:电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电,可由ΔQ=C·ΔU计算电容器上电荷量的变化量。4.含容电路动态分析的三个步骤:第一步理清电路的串、并联关系第二步确定电容器两极板间的电压。在电容器充电和放电的过程中,欧姆定律等电路规律不适用,但对于充电或放电完毕的电路,电容器的存在与否不再影响原电路,电容器接在某一支路两端,可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U第三步分析电容器所带的电荷量。针对某一状态,根据Q=CU,由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q,由电路规律分析两极板电势的高低,高电势板带正电,低电势板带负电1.(2023·海南·高考真题)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为(

A.CE B.12CE C.25【答案】C【详解】电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势为φ上=E5R⋅2R=2E5【技巧点拨】(1)明确电容器电量计算公式;(2)利用串联分压的规律,求出电容器两极板的电压。2.(2022·北京·高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(A.UB.R2C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高【答案】C【详解】AB.题意可知水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警,此时水位较低,压力传感器的电阻值较大,由于a、b两端此时的电压大于U1,根据串联电路电压分部特点可知,R1为压力传感器,故高水位时压力传感器的电阻值越小,R1CD.根据闭合电路欧姆定律可知,a、b两端的电压为U=ER1+R2R1=E1+R2R1若定值电阻的阻值越大,当开启低水位预警时a【技巧点拨】(1)明确水位高低与压力传感器所受压力大小的关系;(2)利用闭合电路欧姆定律,结合水位变化时阻值的变化做出判断。考向一直流闭合电路中的功率问题3.(2024·北京朝阳·模拟预测)如图甲所示的电路中,定值电阻R1=R2。白炽灯泡L的伏安特性曲线如图乙所示。电源电动势A.20W B.15W C.12W【答案】C【详解】当开关S断开时,灯泡消耗的实际电功率为24W,即电压电流的乘积为24W,根据乙图可知,电压为U1=40V,电流为I1=0.60A,根据闭合电路欧姆定律U1=E−I1R1解得R1=100Ω据题意,定值电阻R1=R2,故4.(2024·全国·模拟预测)在如图甲所示的电路中,电源电动势保持不变,不计内阻,R1为定值电阻,移动滑动变阻器R2的滑片P,电压表和电流表均为理想电表,两者示数的U−I关系图线如图乙所示,则(A.电源电动势为15V B.定值电阻的阻值为C.R2的电功率最大为3W D.R【答案】B【详解】AB.设Pa间电阻为Rx,则Pb间电阻为R2−R2′=RxR2−RxRx+R2−Rx=RxR2−RxRCD.电阻R2的阻值范围为0到6Ω,因此滑片位于中点时,R2′=6Ω,R2的电功率最大为PR2=6.0V×(0.5考向二直流闭合电路中的动态分析问题5.(2024·辽宁朝阳·三模)在如图所示的电路中,电源电压不变,内阻为r,R为定值电阻,闭合开关S,电路正常工作,在滑片P向右移动的过程中,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是(

)A.R两端的电压变大 B.电压表V2C.灯泡的亮度变亮 D.电压表V1【答案】B【详解】C.定值电阻R、滑动变阻器、灯泡、电源、电流表、开关串联,当滑片P向右移动的过程中,整个回路总电阻增大,电流减小,故等泡亮度变暗,C错误;A.由U=IR可知电流减小,定值电阻R两端电压减小,A错误;B.电压表V2测量定值电阻、滑动变阻器两端总电压,由闭合电路欧姆定律U2=E−ID.电压表V1测量灯泡、滑动变阻器两端总电压,由闭合电路欧姆定律U1=E−IR+r可知6.(2024·河北·一模)如图所示的电路中,R0为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从b端向a端缓慢滑动的过程中,下列说法正确的是(

A.电压表V示数先变小后变大 B.电压表V示数一直变大C.电流表A示数一直变小 D.电流表A示数先变小后变大【答案】C【详解】AB.滑片缓慢从b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器上下两部分、电压表并联,滑动变阻器滑片上、下两部分并联后的阻值先增大后减小,干路电流先减小后增大,路端电压先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律可得电压表的示数U=E−I(RCD.滑动变阻器滑片从b滑到正中间的过程,回路总电阻增加,干路电流减小,滑动变阻器上半部分所在支路分配的电压增大,通过滑动变阻器上半部分的电流增大,可知电流表A示数变小,滑片从正中间滑到a的过程,上、下两部分并联电阻减小,电压表示数减小,滑动变阻器下半部分电阻增加,可知电流表A示数继续变小。故C正确;D错误。故选C。考向三直流含容电路问题7.(2024·河北石家庄·三模)如图所示,电源电动势E=1.5V,内阻不计,滑动变阻器R1的最大阻值为2Ω,两定值电阻R2、R3的阻值均为1Ω,电容器C的电容为3μFA.当R1的滑片向下移动时,RB.移动R1的滑片过程中,R1C.开关从a掷向b,流过R3的电流方向由d到D.开关从a掷向b,流过R3的电荷量为【答案】D【详解】A.开关S掷于a端,R1与R2串联,R2两端的电压U2=ERB.R1消耗的功率P=EI−I2R2电流I=ERC.开关掷于a端时,电容器C右极板带正电,开关从a掷向b,电容器C左极板带正电,所以电容器先放电后充电,电流方向为c→d,C错误;D.流过R3的电荷量Q=C·ΔU=C8.(2024·四川德阳·二模)如图所示的电路中,电源的电动势E=12V,内阻不计,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器的最大阻值R=30Ω,电容器MN的电容A.油滴带负电B.若断开开关S,则通过R1的电荷量为4×C.若滑动触头向右滑动,则油滴将向上加速运动D.若从a点向右移动滑动触头L,至aL间电阻为20Ω时,则下极板N的电势降低了4V【答案】B【详解】A.分析电路知N板电势高,M板电势低,一带电油滴恰好静止在MN之间的P点,根据平衡条件知,电场力竖直向上,故油滴带正电,故A错误;B.电容器两端的电压等于电阻R1两端电压,有U1=R1R1+R2E=4V电容器所带的电量为Q=CU1=4.8×10C.若滑动触头向右滑动,电容器两板间电压先减少后增大,电容器所带的电量先减少后增大,但N板先带正电荷后带负电荷,电场力先向上(小于重力)后向下,合力始终向下,则油滴将向下加速运动,C错误;D.若从a点向右移动滑动触头L,至aL间电阻为20Ω时,UaL=φa−φL2=20题型二交流电流的四值和变压器的分析与计算交变电流的四值问题物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值e=Emsinωte=Emcosωt正弦形式,从中性面开始余弦形式,从垂直中性面开始峰值交变电流最大的瞬时值Em=nBSωIm=eq\f(Em,R+r)确定用电器的耐压值、电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值E=eq\f(Em,\r(2))U=eq\f(Um,\r(2))(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电器设备的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流平均值i­t图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值eq\x\to(E)=neq\f(ΔΦ,Δt)eq\x\to(I)=eq\f(\x\to(E),R+r)计算通过电路某截面的电荷量注意:求解有效值的两个关键点:1.计算有效值的根据是电流的热效应,抓住“三同”:“相同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”列式求解。2.利用公式Q=I2Rt和Q=eq\f(U2,R)t可分别求得电流有效值和电压有效值。理想变压器的基本关系理想变压器没有能量损失(铜损、铁损),没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,P入=P出电压关系原、副线圈的电压比等于匝数比,U1∶U2=n1∶n2,与负载的多少无关电流关系只有一个副线圈时,I1∶I2=n2∶n1;有多个副线圈时,由P入=P出即I1U1=I2U2+I3U3+…+InUn得I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn频率关系f1=f2(变压器不改变交流电的频率)处理技巧等效电阻三、理想变压器的动态分析匝数比不变的情况负载电阻不变的情况(1)U1不变,根据eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2),输入电压U1决定输出电压U2,可以得出不论负载电阻R如何变化,U2不变。(2)当负载电阻发生变化时,I2变化,根据输出电流I2决定输入电流I1,可以判断I1的变化。(3)I2变化引起P2变化,根据P1=P2,可以判断P1的变化。(1)U1不变,eq\f(n1,n2)发生变化,U2变化。(2)R不变,U2变化,I2发生变化。(3)根据P2=eq\f(U\o\al(2,2),R)和P1=P2,可以判断P2变化时,P1发生变化,U1不变时,I1发生变化。9.(2024·北京·高考真题)如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是(

)A.原线圈两端电压的有效值为24B.副线圈中电流的有效值为0.5AC.原、副线圈匝数之比为1∶4D.原线圈的输入功率为12W【答案】B【详解】A.由题图知,原线圈电压最大值为Um=242V,则B.灯泡正常发光,由P=UI得,副线圈中电流有效值为I=PC.由理想变压器电压与匝数关系可知n1D.理想变压器没有能量损失,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,则原线圈的输入功率P1=PL=3W故D错误。故选B。【技巧点拨】(1)利用正弦交流电有效值的公式对电压求有效值;(2)利用理想变压器基本电压关系和功率关系求匝数比和功率。10.(2024·山东·高考真题)如图甲所示,在-d≤x≤d,-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(用阴影表示磁场的区域),边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时,线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化,线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分,则变化后磁场的区域可能为()A. B.C. D.【答案】C【详解】根据题意可知,磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为e=Esinωt由题图丙可知,磁场区域变化后,当Esinωt=3E2时,线圈的侧边开始切割磁感线,即当线圈旋转【技巧点拨】(1)明确线圈产生正弦交流电的瞬时变化规律;(2)当Esinωt=考向一交变电流的四值问题11.(2024·浙江金华·二模)如图所示,在磁感应强度为1πT的水平匀强磁场中有两半径为0.2m的金属圆环竖直放置且相互平行,金属环的间距为1m,一根长为1m,电阻为1Ω的金属棒在圆环内侧以角速度10πrad/s匀速转动,金属棒与圆环始终接触良好,图示金属棒在圆环最高点,电路中的电阻A.金属棒从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电流先从a流向b,后从b流向aB.电压表的示数为0.2VC.电阻R的功率为0.64WD.金属棒在转动过程中,通过电路的磁通量变化率最大值为2Wb/s【答案】D【详解】A.根据右手定则可知,若金属棒顺时针转动,金属棒从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电流从a流向b,若金属棒逆时针转动,金属棒从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电流从b流向a,故A错误;B.若经历时间t,金属棒转过夹角为θ,则有θ=ωt感应电动势的瞬时值为e=Bdvsinωt=Bdωrsinωt则电动势的有效值E=BdωrC.回路中的感应电流I=ER+r0电阻R的功率D.结合上述可知,当金属棒转过90°,感应电动势的最大值为emax12.(2024·浙江温州·一模)如图为手动发电式手电筒的原理图,固定在圆盘边缘处的小圆柱随圆盘绕轴心O,按顺时针方向匀速转动,小圆柱通过竖槽带动T形绝缘支架运动,从而驱动导体棒在光滑的水平导轨上运动。已知导体棒运动的速度随时间变化的关系为v=0.2sin2tms,导轨间距L=0.2mA.圆盘转动的转速为2B.电压表的示数为0.08C.小圆柱圆周运动的半径为0.2D.电阻R1和R2【答案】D【详解】A.根据题中数据可得ω=2πn=2rad/sB.导体棒切割磁感线,最大的电压为Um=BLvC.根据题意可知转盘的线速度为0.2m/s,角速度为2rad/s,则小圆柱圆周运动的半径r=D.根据功率的定义式P=W考向二理想变压器的基本关系应用13.(2024·北京朝阳·模拟预测)我们一般把变压器分成左右两个电路来看待,使得在分析时将问题变得复杂。现在我们将变压器与负载视为一个整体,等效为一个新的电阻R′,变成一个单一的回路。若已知原、副线圈的匝数比为k,副线圈所接电阻为R,则RA.kR B.k2R C.k3【答案】B【详解】设原线圈的输入电压为U1,则副线圈的输出电压为U2=n2n1U1=U1k则电阻R14.(2024·四川遂宁·模拟预测)如图甲所示“日”字形理想变压器,当原线圈ab通以交变电流时,线圈中的磁通量只有34通过右侧铁芯,剩余部分通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab通以如图乙所示的交变电流时,电压表V与电流表A2的示数分别为11V、5A。已知图甲中定值电阻R=22A.n2n1C.原线圈ab中的输入电压u=2202sin50πt(V)【答案】D【详解】A.根据题图甲可知,穿过n1线圈的磁通量与穿过n2线圈的磁通量相等,则B.根据题意有U3=I2R=110V,C.由图乙可知Em=2202V,T=2×10−2sD.由理想变压器输入功率等于输出功率有U1I1考向三理想变压器的动态分析15.(2024·全国·模拟预测)如图所示,变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数比n1:n2=1:2;R1、R2为定值电阻,RA.P从上向下滑的过程中电阻R1B.P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先减小后增大C.P下滑到线圈的中点时,变压器的输出功率最大,为UD.P下滑到线圈的中点时,R1消耗的功率为【答案】C【详解】A.等效电路如图所示由I12R′=I22R2I1I2B.由等效电路可知,当R′=R1时,解得n1n2=14即P下滑到线圈的中点时C.由上述分析可知,P下滑到线圈的中点时,变压器的输出功率最大,为U2D.由上述分析可知,P下滑到线圈的中点时,R1消耗的功率为U16.(2024·全国·模拟预测)如图甲所示,理想变压器原线圈连接定值电阻R0,副线圈连接滑动变阻器R,滑动变阻器最大阻值足够大,M、N端输入正弦式交变电流。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢向下滑动,记录理想电压表V的示数U1与理想电流表A的示数I1,描绘出U1−A.定值电阻R0的阻值为B.滑动变阻器消耗的最大功率为400WC.理想变压器原、副线圈的匝数之比nD.交变电压的峰值为100【答案】C【详解】A.设交变电压的有效值为E,将定值电阻R0U1=E−I1R0D.根据E=Em2解得BC.将理想变压器与滑动变阻器整体等效为一个电阻,等效电阻Rx=U1I1=n1n2U2n2n题型三远距离输电远距离输电问题中的“三二一”1.理清三个回路2.抓住两个联系(1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器原理可得:线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是eq\f(U1,U2)=eq\f(n1,n2),eq\f(I1,I2)=eq\f(n2,n1),P1=P2。(2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3,由变压器原理可得:线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是eq\f(U3,U4)=eq\f(n3,n4),eq\f(I3,I4)=eq\f(n4,n3),P3=P4。3.掌握一个守恒 能量守恒关系式P1=P损+P4。二、远距离输电问题中的电压和功率损失1.电压损失:输电线路上I2=I线=I3,总电阻R线导致的电压损失ΔU=U2-U3=I线R线。2.功率损失: ①P损=P1-P4 ②P损=I线·ΔU=Ieq\o\al(2,线)R线=注意:(1)当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率减小到原来的eq\f(1,n2)。(2)不要把输电线上的输电电压U2和输电线上损失的电压ΔU相混淆。17.(2024·湖南·高考真题)根据国家能源局统计,截止到2023年9月,我国风电装机4亿千瓦,连续13年居世界第一位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时,R0上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是(A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则R0上消耗的功率为4B.输电线路距离增加,若R0阻值增加一倍,则R0C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则R0上消耗的功率为8D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则R0上消耗的功率为6【答案】A【详解】如图为等效电路图,设降压变压器的原副线圈匝数比为k:1,则输电线上的电流为I2=A.当转子角速度增加一倍时,升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍,输电线上的电流变为I2′=2C.升压变压器副线圈匝数增加一倍,副线圈两端电压增加一倍,输电线上的电流增加一倍,故R0B.若R0阻值增加一倍,输电线路上的电流I″2=UD.若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻减为原来的一半,输电线上的电流为I′′′2=U2【技巧点拨】(1)明确输电线上消耗功率P的计算公式;(2)画出等效电路图,求出等效电阻,结合闭合电路欧姆定律。18.(2023·山东·高考真题)某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1=250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4=50:1,输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计,用户端电压U4=220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是(

A.发电机的输出电流为368A B.输电线上损失的功率为4.8kWC.输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比n1:n2=1:44【答案】C【详解】A.由题知,发电机的输出电压U1=250V,输出功率500kW,则有I1=BD.由题知,用户端电压U4=220V,功率88kW,则有U3U4=I4I3=n3n4P′=U4I4联立解得I4=400A,I3=8A,U3=11000V则输电线上损失的功率为P损=I32R=4kW且U2=UC.根据理想变压器无功率损失有P=U2I3+P储代入数据有P储=408kW,C正确。故选C。【技巧点拨】明确远距离输电过程中的功率关系;明确远距离输电过程中电压和电流关系。考向一远距离输电问题中的功率计算19.(2024·安徽·一模)我国在电力输送领域是世界上首屈一指的科技霸主,目前已研制成功了全套关键设备,建成了世界电压等级最高、输电能力最强的交直流输电网络。如图为远距离输电系统简化情景图,已知发电厂输出的交流电压为U1,理想升压变压器的原副线圈匝数比为k1,理想降压变压器的原副线圈匝数比为k2,高压输电线的总阻值为r。设用户(负载)是纯电阻,且阻值为RA.k22Rk22R+r×100%【答案】A【详解】设降压变压器副线圈的端电压为U4,由欧姆定律可得用户的电流为I0=U4R对降压变压器,由理想变压器的原理可得I0I=20.(2024·山西运城·二模)如图所示为远距离输电的原理图,已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2,降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3和n4,输电线上的电阻为R,变压器均为理想变压器,若保持发电厂的输出电压U1A.n3n4ΔIR B.n4【答案】B【

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论