【題目】某小型發(fā)電站的發(fā)電機輸出的交流電壓為500V,輸出電功率為50kW,如果用電阻為3Ω的輸電線向遠(yuǎn)處用戶送電,這時用戶獲得的電壓和電功率是多少?假如,要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的0.6%,則發(fā)電站要安裝一個升壓變壓器,到達(dá)用戶前再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用,不考慮變壓器的能量損失,這兩個變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各是多少?
【答案】解:⑴用500V電壓輸送時,電流:I= = =100A,
損失的電壓:U損=IR=100×3=300V
P損=I2R=1002×3=30kW
所以用戶獲得的電壓U′=500V﹣300V=200V
電功率為P′=50kW﹣30kW=20kW.
⑵用高壓輸送時,示意圖如下圖所示.要求P損=0.6%P,即P損=50×103×0.6% W=300 W.
輸電電流I2= = =10A.
故輸電線上的電流為10A.
根據(jù)變壓器的電流比與匝數(shù)比的關(guān)系可知: = = =
發(fā)電站升壓后輸電電壓U= = =5×103V
輸電線上損失的電壓U′=IR=10×3 V=30 V.
到達(dá)用戶輸入變壓器電壓
U2=U﹣U′=(5 000﹣30)V=4 970 V,
降壓變化器的匝數(shù)比 = = =
答:輸出交流電壓為500V,用戶獲得的電壓200V,電功率為20KW;升壓變壓器和降壓變壓器的匝數(shù)比分別為:1:10,497:22.
【解析】①根據(jù)P損=I2R求出輸電線上的電流,分別計算出損失的電壓與電功率,即可求出用戶獲得的電壓和電功率.②根據(jù)輸電線上的電流和升壓變壓器的輸出功率,求出輸出電壓,根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比求出升壓變壓器的匝數(shù)比.求出輸電線上的電壓損失,從而得出降壓變壓器的輸入電壓,根據(jù)降壓變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比求出降壓變壓器的匝數(shù)比.
【考點精析】利用電功率和電功和變壓器原理和應(yīng)用對題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功,電荷的電勢能減少,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計算電功率普遍適用的公式;變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小,可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制,低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大,應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制.
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【題目】如圖所示,發(fā)電機的輸出電壓U1和輸電線的電阻r均不變,變壓器均為理想變壓器.隨夏季來臨,空調(diào)、冷風(fēng)機等大功率電器使用增多,下列說法中正確的( )
A.變壓器的輸出電壓U2增大,且U2>U1
B.變壓器的輸出電壓U4增大,且U4<U3
C.輸電線損耗的功率增大
D.輸電線損耗的功率不變
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【題目】如圖,在足夠大的光滑絕緣水平面上有兩個大小相同的小球,它們帶有同種不等量電荷,最初兩個小球相距一定距離被固定,此時兩個小球受到的靜電力分別為F1、F2 , 從某時刻開始由靜止釋放兩個小球,運動一段時間后,下列判斷正確的是( 。
A.兩個小球受到的沖量大小一定相同
B.靜電力對兩個小球做的功一定相同
C.只有小球的質(zhì)量相同,兩個小球動能變化才相同
D.只有小球的質(zhì)量相同,兩個小球動量變化大小才相同
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【題目】在同一公路上有a、b、c三輛汽車,t=0時三輛車位于同一位置,它們的v-t 圖像如圖所示。根據(jù)圖像中的信息,以下說法正確的是
A. 在0~2s內(nèi),a車靜止不動
B. 在0~8s內(nèi),b車與c車的運動方向相同
C. 在3s~4s之間的某個時刻,a車與c車相遇
D. 在2s~6s內(nèi),三輛車中運動加速度最小的是b車
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【題目】氣墊導(dǎo)軌上有很多小孔,氣泵送來的壓縮空氣從小孔噴出,使得滑塊與導(dǎo)軌之間有一層薄薄的空氣,兩者不會直接接觸。這樣,滑塊運動時受到的阻力很小,可忽略不計。為測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光條,如圖所示。滑塊在傾斜的氣墊導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,先后通過兩個光電門,配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一個光電門的時間t1=0.015s,通過第二個光電門的時間t2=0.010s,遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間t=0.200s。
(1)求滑塊的加速度大。
(2)若使滑塊以3.2m/s的初速度由氣墊導(dǎo)軌的底端出發(fā)向上運動,請通過計算分析說明滑塊是否能到達(dá)1.5m長的氣墊導(dǎo)軌的頂端。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點,并處在水平向左廣大的勻強電場E中,小球靜止時絲線與豎直方向夾角為θ,則小球的帶電量為;若剪斷絲線帶電小球?qū)?/span>運動.
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【題目】如圖所示,帶正電的A球固定在足夠大的光滑絕緣斜面上,斜面的傾角α=37°,其帶電量Q= ×10﹣5C;質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=+1×10﹣7C的B球在離A球L=0.1m處由靜止釋放,兩球均可視為點電荷.(靜電力恒量k=9×109Nm2/C2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場強度大小和方向;
(2)B球的速度最大時兩球間的距離;
(3)若B球運動的最大速度為v=4m/s,求B球從開始運動到最大速度的過程中電勢能怎么變?變化量是多少?
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運動到木板右端時,木板在地面上移動的距離為s,下列結(jié)論中正確的是( )
A.上述過程中,F(xiàn)做功等于滑塊和木板動能的增量
B.其他條件不變的情況下,M越大,s越小
C.其他條件不變的情況下,F(xiàn)越大,滑塊到達(dá)右端所用時間越長
D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多
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【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用一輕質(zhì)彈簧相連,然后將它們靜置于一底端帶有擋板的光滑斜面上,其中B置于斜面底端的擋板上,設(shè)斜面的傾角為θ,彈簧的勁度系數(shù)為k.現(xiàn)用一平行于斜面的恒力F拉木塊A沿斜面由靜止開始向上運動,當(dāng)木塊B恰好對擋板的壓力為零時,木塊A在斜面上運動的速度為v,則下列說法正確的是( 。
A.此時彈簧的彈力大小為m1gsinθ
B.拉力F在該過程中對木塊A所做的功為F(m1+m2)
C.彈簧在該過程中彈性勢能增加了F(m1+m2) ﹣ mv2
D.木塊A在該過程中重力勢能增加了
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