河南省安陽市洹北中學(xué)2017年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十八單元交變電流傳感器真題與模擬單元重組卷概要

PAGEPAGE13第十八單元交變電流傳感器測試時間：90分鐘滿分：110分第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8小題只有一個選項正確，第9～12小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．[2016·開封一模]如圖所示，圖甲為一臺小型發(fā)電機構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律如圖乙所示。發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1Ω，外接燈泡的電阻為9Ω恒定不變，則下列說法中正確的是()A．電壓表的示數(shù)為6VB．發(fā)電機的輸出功率為4WC．在1×10－2s時刻，穿過線圈的磁通量最大D．在1×10－2s時刻，穿過線圈的磁通量變化率最大答案C解析根據(jù)圖乙所示電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象可知，電動勢最大值為6eq\r(2)V，有效值為E＝6V，由閉合電路歐姆定律，I＝eq\f(E,R＋r)＝0.6A，電流表示數(shù)為0.6A，電壓表的示數(shù)為U＝IR＝0.6×9V＝5.4V，故A錯誤；發(fā)電機的輸出功率為P＝UI＝5.4×0.6W＝3.24W，故B錯誤；在1×10－2s時刻，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，說明磁通量變化率為零，線圈正在通過中性面位置，穿過線圈的磁通量最大，故C正確，D錯誤。2．[2016·天津高考]如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表。下列說法正確的是()A．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，R1消耗的功率變大B．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表V示數(shù)變大C．當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電流表A1示數(shù)變大D．若閉合開關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變大答案B解析當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，變壓器副線圈的總負(fù)載的等效電阻增大，R1中電流減小，R1兩端電壓減小，電壓表示數(shù)變大，R1消耗的電功率變小，故A錯誤，B正確。當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，變壓器副線圈輸出電流減小，輸出功率減小，根據(jù)變壓器輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入功率減小，電流表A1示數(shù)變小，故C錯誤。若閉合開關(guān)S，變壓器副線圈的總負(fù)載的等效電阻減小，則R1中電流增大，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)減小，電流表A1示數(shù)變大，故D錯誤。3．[2016·河南八市質(zhì)檢]如圖為某發(fā)電站電能輸送示意圖。已知發(fā)電機的輸出電壓、輸電線的電阻及理想升壓、降壓變壓器匝數(shù)均不變，若用戶電阻R0減小，下列說法正確的是()A．發(fā)電機的輸出功率減小B．輸電線上的功率損失減小C．用戶得到的電壓減小D．輸電線輸送電壓減小答案C解析若用戶電阻減小，則降壓變壓器輸出功率增大，導(dǎo)致發(fā)電機的輸出功率增大，故A錯誤；若用戶電阻減小，降壓變壓器輸出功率增大，導(dǎo)致輸電線上電流增大，輸電線上損失電壓增大，輸電線上的功率損失增大，故B錯誤；輸電線上損失電壓增大，降壓變壓器原線圈輸入電壓減小，由于降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不變，降壓變壓器副線圈輸出電壓(即用戶得到的電壓)減小，故C正確；根據(jù)題意可知發(fā)電機的輸出電壓不變，升壓變壓器的原線圈輸入電壓不變。由于升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比不變，則輸電線上輸送電壓不變，故D錯誤。4．[2016·全國卷Ⅰ]一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別為3Ω、1Ω和4Ω，為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓的有效值恒定。當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為I；當(dāng)S閉合時，電流表的示數(shù)為4I。該變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為()A．2B．3C．4D．5答案B解析設(shè)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比值為k，根據(jù)題述，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電流表示數(shù)為I，則由閉合電路歐姆定律得，U＝IR1＋U1。由變壓公式U1/U2＝k及功率關(guān)系U1I＝U2I2，可得I2/I＝k，即副線圈輸出電流為I2＝kI，U2＝I2(R2＋R3)＝kI(R2＋R3)。當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表示數(shù)為4I，則有U＝4IR1＋U1′。由變壓器公式U1′/U2′＝k及功率關(guān)系U1′·4I＝U2′I2′，可得I2′/(4I)＝k，即副線圈輸出電流為I2′＝4kI，U2′＝I2′R2＝4kIR2；聯(lián)立解得k＝3，故B正確。5．[2016·廣東模擬]如圖所示，動圈式話筒能夠?qū)⒙曇艮D(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?交變電流)。產(chǎn)生的電信號一般都不是直接送給擴音機，而是經(jīng)過一只變壓器(視為理想變壓器)之后再送給擴音機放大，變壓器的作用是為了減少電信號沿導(dǎo)線傳輸過程中的電能損失，關(guān)于話筒內(nèi)的這只變壓器，下列判斷正確的是()A．降壓，因為P＝I2R，降壓后電流減少，導(dǎo)線上損失的電能減少B．降壓，因為P＝eq\f(U2,R)，降壓后電壓降低，導(dǎo)線上損失的電能減少C．升壓，因為I＝eq\f(U,R)，升壓后，電流增大，使到達(dá)擴音機的信號加強D．升壓，因為P＝UI，升壓后，電流減小，導(dǎo)線上損失的電能減少答案D解析根據(jù)變壓器的作用是為了減少電信號沿導(dǎo)線傳輸過程中的電能損失可知，話筒內(nèi)的這只變壓器一定是升壓變壓器，因為P＝UI，升壓后，電流減小，導(dǎo)線上損失的電能減少，故D正確。6．[2017·湖北瀏陽模擬]如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)n1＝1100匝，副線圈的匝數(shù)n2＝110匝，R0、R1、R2均為定值電阻，原線圈接如圖所示的交變電壓。開始開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，下列說法中正確的是()A．電壓表示數(shù)為22VB．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表示數(shù)變大C．當(dāng)開關(guān)S閉合后，電流表示數(shù)變大D．當(dāng)開關(guān)S閉合后，變壓器的輸入功率減小答案C解析根據(jù)圖象可以求得輸入電壓的有效值為220V，由eq\f(u1,u2)＝eq\f(n1,n2)得u2＝eq\f(n2u1,n1)＝22V，R0與R1串聯(lián)分壓，電壓表示數(shù)小于22V，故A錯誤。當(dāng)S閉合后，R1與R2并聯(lián)再與R0串聯(lián)，R總減小，I2變大，R0兩端電壓變大，副線圈兩端電壓不變，則示數(shù)變小，故B錯誤。由eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)得I1也變大，即示數(shù)變大，故C正確。由輸入功率P＝u1I1知輸入功率增大，故D錯誤。7．[2016·山西四校二次聯(lián)考]如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想交流電表，定值電阻R＝10Ω，其余電阻均不計，從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電流表的示數(shù)為3.11AB．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t＝0.01s時，電流表示數(shù)為零C．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5Hz答案C解析由圖象可知，原線圈兩端交變電壓的最大值為311V，故有效值U＝eq\f(Um,\r(2))＝eq\f(311,\r(2))V＝220V，由理想變壓器的變壓規(guī)律eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，副線圈兩端電壓有效值為22V，由歐姆定律可知，通過電阻的電流為2.2A，又電流表示數(shù)為通過自身的交變電流的有效值，故A、B錯誤；當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥到b時，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)知，原線圈匝數(shù)減半，輸入電壓不變，故副線圈電壓加倍，由功率公式P＝eq\f(U2,R)可知，變壓器輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，同時理想變壓器輸入、輸出功率相等，所以輸入功率增加為原來的4倍，故C正確；理想變壓器的工作原理是互感，不改變交變電流的頻率，故D錯誤。8．[2016·濰坊統(tǒng)考]如圖所示，邊長為L、匝數(shù)為N、電阻不計的正方形線圈abcd，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，軸OO′垂直于磁感線，制成一臺交流發(fā)電機，它與理想變壓器的原線圈連接，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1∶2，二極管的正向電阻為零，反向電阻無窮大，從正方形線圈處于圖示位置開始計時，下列判斷正確的是()A．交流發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝NBωL2sinωtB．變壓器的輸入功率與輸出功率之比為2∶1C．電壓表V示數(shù)為NBωL2D．若將滑動變阻器的滑片向下滑動，電流表和電壓表示數(shù)均減小答案C解析圖示線圈位置是與中性面垂直的位置，從圖示位置開始計時，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝NBωL2cosωt，故A錯誤；理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等，故B錯誤；原線圈電壓的有效值U1＝eq\f(\r(2),2)NBωL2，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(1,2)得U2＝eq\r(2)NBωL2，由于二極管的單向?qū)щ娦?，副線圈中只有半個周期內(nèi)有電流，設(shè)電壓表示數(shù)為U，根據(jù)有效值的定義得eq\f(U\o\al(2,2),R)×eq\f(T,2)＝eq\f(U2,R)×T，所以電壓表的示數(shù)U＝NBωL2，故C正確；若滑動變阻器的滑片向下滑動，副線圈的總阻值增大，原線圈電壓不變，副線圈電壓也不變，電壓表示數(shù)不變，由歐姆定律得副線圈的電流變小，原線圈中的電流也變小，電流表示數(shù)變小，故D錯誤。9．[2017·江西贛中模擬]如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1，原線圈接交流電源和交流電壓表，副線圈接有“220V440W”的熱水器、“220V220W”的抽油煙機。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說法正確的是()A．副線圈兩端電壓的瞬時值為u＝220eq\r(2)sin(100πt)VB．交流電壓表的示數(shù)為1100eq\r(2)VC．1min內(nèi)變壓器輸出的電能為3.96×104JD．熱水器的發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍答案AC解析由圖乙可以知道，交流電壓的最大值為220eq\r(2)V，T＝0.02s，ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，則副線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin(100πt)V，U2＝220V，故A正確。由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得U1＝eq\f(n1U2,n2)＝1100V，則交流電壓表示數(shù)為1100V，故B錯誤。1min內(nèi)變壓器輸出的電能為W＝(440＋220)×60J＝3.96×104J，故C正確。熱水器的發(fā)熱功率為440W，而抽油煙機的發(fā)熱功率遠(yuǎn)小于220W，故D錯誤。10．[2016·貴陽監(jiān)測]如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象。當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生的正弦交流電的圖象如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是()A．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3B．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零C．交流電a的電動勢瞬時值的表達(dá)式為e＝10sin(5πt)VD．交流電b的電動勢最大值為eq\f(20,3)V答案CD解析由題圖可知，圖線a、b的周期之比為2∶3，由轉(zhuǎn)速n與周期成反比可知，線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2，故A錯誤；t＝0時，線圈中感應(yīng)電動勢e＝0，所以線圈處于中性面位置，磁通量最大，故B錯誤；交流電a的最大值為10V，周期為0.4s，所以線圈轉(zhuǎn)動角速度為ωa＝eq\f(2π,Ta)＝5πrad/s，所以其瞬時值表達(dá)式為e＝10sin(5πt)V，故C正確；交變電流的最大值Em＝nBSω，所以圖線a、b對應(yīng)交變電流最大值之比為3∶2，所以交流電b的最大值為eq\f(20,3)V，故D正確。11．[2016·全國卷Ⅲ]如圖，M為半圓形導(dǎo)線框，圓心為OM；N是圓心角為直角的扇形導(dǎo)線框，圓心為ON；兩導(dǎo)線框在同一豎直面(紙面)內(nèi)；兩圓弧半徑相等；過直線OMON的水平面上方有一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面?，F(xiàn)使線框M、N在t＝0時從圖示位置開始，分別繞垂直于紙面、且過OM和ON的軸，以相同的周期T逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則()A．兩導(dǎo)線框中均會產(chǎn)生正弦交流電B．兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的周期都等于TC．在t＝eq\f(T,8)時，兩導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等D．兩導(dǎo)線框的電阻相等時，兩導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的有效值也相等答案BC解析當(dāng)導(dǎo)線框N完全進(jìn)入磁場后，通過線框的磁通量將不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，因此它不會產(chǎn)生正弦交流電，故A錯誤；導(dǎo)線框每轉(zhuǎn)動一圈，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的變化為一個周期，故B正確；在t＝eq\f(T,8)時，導(dǎo)線框轉(zhuǎn)過角度為45°，切割磁感線的有效長度相同，均為繞圓心的轉(zhuǎn)動切割形式，設(shè)圓弧半徑為R，則感應(yīng)電動勢均為E＝eq\f(1,2)BR2ω，故C正確；導(dǎo)線框N轉(zhuǎn)動的一個周期內(nèi)，有半個周期無感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以兩導(dǎo)線框的感應(yīng)電動勢的有效值并不相同，由閉合電路歐姆定律可知，兩導(dǎo)線框的電阻相等時，感應(yīng)電流的有效值一定不相同，故D錯誤。12.[2017·唐山開灤模擬]如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，兩端分別接有四個阻值相同的定值電阻，變壓器初級線圈接到交變電源上，下列說法正確的是()A．副線圈電壓是電源電壓的2倍B．流過R1的電流是副線圈上電流的3倍C．R1上的電功率是R2上電功率的2倍D．R1上的電功率是R2上電功率的9倍答案BD解析根據(jù)匝數(shù)比知副線圈電壓是R2電壓的2倍，故A錯誤；設(shè)副線圈電壓為U2，電流為I2，則輸出功率P2＝U2I2，設(shè)原線圈兩端電壓為U1，因eq\f(U1,U2)＝eq\f(1,2)得U2＝2U1。eq\f(I2,I1)＝eq\f(1,2)，I1＝2I2，對于R3有I2＝eq\f(U2,2R3)＝eq\f(U1,R3)，則流過R2的電流也為eq\f(U1,R2)＝I2，流過R1的電流為3I2，故B正確。由P＝I2R知，R1的電功率是R2上功率的9倍。第Ⅱ卷(非選擇題，共62分)二、填空題(本題共2小題，共12分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答)13．[2016·北京高考](6分)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護(hù)裝置中。如圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時導(dǎo)電能力________(填“增強”或“減弱”)；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻對溫度變化的響應(yīng)更________(填“敏感”或“不敏感”)。答案增強(3分)敏感(3分)解析由題圖可知，熱敏電阻在溫度上升時，阻值下降，故其導(dǎo)電能力增強；相對金屬熱電阻而言，熱敏電阻在溫度變化時，阻值變化明顯，故對溫度更敏感。14．[2017·河南洛陽統(tǒng)考](6分)如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電示意圖中，變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶100，其輸入電壓如圖乙所示，遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Ω。降壓變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R1為一定值電阻，R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，當(dāng)溫度升高時其阻值變小。電壓表V顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)。未出現(xiàn)火情時，升壓變壓器的輸入功率為750kW。則輸電線中的電流為____________，輸電線路損耗功率為________。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，電壓表V的示數(shù)________(填“變大”或“變小”)。答案30A(2分)90kW(2分)變小(2分)解析由圖乙知升壓變壓器輸入端電壓有效值為250V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知，副線圈電壓為25000V，所以輸電線中的電流為I＝eq\f(P,U)＝30A；輸電線損失的電壓為ΔU＝IR＝30×100V＝3000V，輸電線路損耗功率為ΔP＝ΔUI＝90kW；當(dāng)出現(xiàn)火情時，傳感器R2阻值減小，降壓變壓器副線圈兩端電壓不變，副線圈中電流增大，定值電阻的分壓增大，所以電壓表V的示數(shù)變小。三、解答題(本題共4小題，共50分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．[2017·大慶模擬](10分)如圖，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B＝0.5T，邊長為L＝10cm的正方形線圈abcd共N＝100匝，線圈電阻r＝1Ω。線圈繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω＝2πrad/s，外電路電阻R＝4Ω。(1)求感應(yīng)電動勢的最大值；由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角時的感應(yīng)電動勢的值；(2)取π2＝10，求線圈轉(zhuǎn)動一周電流產(chǎn)生的總熱量；(3)由圖示位置開始，求在線圈轉(zhuǎn)過eq\f(1,4)周期的時間內(nèi)通過電阻R的電荷量。解(1)由題意可得，感應(yīng)電動勢的最大值Em＝NBL2ω＝100×0.5×0.12×2πV＝3.14V(1分)由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角時的瞬時感應(yīng)電動勢e＝Emcos60°＝3.14×0.5V＝1.57V(1分)(2)周期T＝2π/ω＝1s(1分)線圈轉(zhuǎn)動一周電流產(chǎn)生的熱量Q＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Em,\r(2))))2·T/(R＋r)(1分)聯(lián)立解得Q＝1J(1分)(3)Δt＝eq\f(1,4)T時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q＝eq\x\to(I)·Δt(1分)eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)(1分)eq\x\to(E)＝Neq\f(ΔΦ,Δt)(1分)ΔΦ＝BL2－0(1分)聯(lián)立解得q＝0.1C(1分)16.[2017·井岡山月考](11分)如圖所示，面積為S＝0.2m2的單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B＝eq\f(5,π)T，線圈軸線OO′與磁場邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動，ω＝100πrad/s，若從圖示位置開始計時。(1)求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式；(2)若將一個電容器接在該線圈兩端，則該電容器的耐壓值應(yīng)不低于多少？(3)若將一支氖管接在該線圈兩端且不計線圈電阻。已知當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過U0＝25eq\r(2)V時，氖管就能發(fā)光。則在此交變電流的一個周期內(nèi)氖管的發(fā)光時間為多少？解(1)由題意分析可知線圈總有一半在磁場中做切割磁感線運動(勻速轉(zhuǎn)動)，所以產(chǎn)生的仍然是正弦交變電流，只是產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為整個線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動情況下的最大值的一半，故線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達(dá)式e＝Emsinωt(1分)Em＝eq\f(1,2)BωS(1分)聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得e＝50sin100πt(V)(2分)(2)電容器的耐壓值應(yīng)不低于交變電壓的最大值50V(2分)(3)由ω＝eq\f(2π,T)＝100πrad/s，解得此交變電流的一個周期為T＝0.02s(1分)當(dāng)氖管兩端電壓達(dá)到或超過U0＝25eq\r(2)V時，氖管就能發(fā)光。不計線圈電阻，則U0＝50sin100πt(V)，在前半個周期內(nèi)，可得t1＝eq\f(1,400)s或t2＝eq\f(3,400)s(2分)故在此交變電流的一個周期內(nèi)氖管的發(fā)光時間為Δt＝2(t2－t1)＝0.01s(2分)17．[2016·贛州月考](16分)有一臺內(nèi)阻為1Ω的發(fā)電機，供給一個學(xué)校照明用電，如圖所示。升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻R＝4Ω，全校共22個班，每班有“220V40W”燈6盞。若保證全部電燈正常發(fā)光，則：(1)發(fā)電機輸出功率多大？(2)發(fā)電機電動勢多大？(3)輸電線上損耗的電功率多大？(4)輸電效率是多少？(5)若使用燈數(shù)減半并正常發(fā)光，發(fā)電機輸出功率是否減半。解(1)根據(jù)題意，所有燈都正常工作的總功率為：P2′＝22×6×40W＝5280W(1分)用電器都正常工作時的總電流為：I2′＝eq\f(P2′,U2′)＝eq\f(5280,220)A＝24A(1分)兩個變壓器之間輸電線上的電流為：IR＝I2＝eq\f(I2′,4)＝6A(1分)故輸電線上損耗的電功率：PR＝Ieq\o\al(2,R)R＝144W(1分)升壓變壓器的輸出功率為：P1′＝PR＋P2′＝5424W(1分)而發(fā)電機輸出功率即為升壓變壓器的輸入功率：P出＝P1＝P1′＝5424W(1分)(2)降壓變壓器上的輸入電壓：U2＝4U2′＝880V(1分)輸電線上的電壓損失為：UR＝IRR＝24V(1分)因此升壓變壓器的輸出電壓為：U1′＝UR＋U2＝904V(1分)升壓變壓器的輸入電壓為：U1＝226V(1分)升壓變壓器的輸入電流為：I1＝4IR＝24A(1分)發(fā)電機的電動勢：E＝U1＋I(xiàn)1r＝226V＋24×1V＝250V(1分)(3)由(1)可知，輸電線上損耗的電功率：PR＝144W(1分)(4)η＝eq\f(P有用,P輸出)×100%＝eq\f(5280,5424)×100%＝97%(1分)(5)燈泡減少一半時：P有用＝2640W，此時輸電線上的電流：IR′＝eq\f(P有用,U2)＝eq\f(2640,880)A＝3A(1分)故此時：P出