题目内容

某电站利用水能（只考虑重力做功）发电，河水流量为Q=5m3/s，落差h=10m，水能发电的总效率η=0.5，电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，若发电机输出电压是400V，升压器原副线圈的匝数之比为2：25，输电线的总电阻为4Ω，用户需要电压为220V．假设变压器是理想的，输电线路如图所示，取ρ水=103kg/m3，g=10m/s2．求：
（1）输电线上损失的功率
（2）降压器上原、副线圈的匝数比．
分析：（1）水能发电的总效率η=0.5，先根据能量守恒定律求解发电机的输出功率，然后根据P=UI求解输出电流，再根据变压器的变流比公式
n1
n2
=
I2
I1
求解升压变压器的输出电流．最后根据P损=I2R求解电损；
（2）先根据串联电路的电压分布规律求解降压器上原线圈的输入电压，然后根据变压器的变压比公式求解变压器的匝数比．
解答：解：（1）P出=
ηmgh
t
=
ηρ水Vgh
t
=ηρ水Qgh     
代入已知数据，解得P出=2.5×105 W     
Ι1=
P出
U1

升压器的匝数比
n1
n2
=
I2
I1

P损=I22R                             
代入数据，解得 P损=1.0×104 W
（2）?U2=
n2U1
n1

U3=U2-I2R                           
降压器的匝数比：
n3
n4
=
U3
U4

代入数据，解得
n3
n4
=
240
11

答：（1）输电线上损失的功率为1.0×104 W；
（2）降压器上原、副线圈的匝数比为240：11．
点评：本题关键是先根据能量守恒定律求解发电机的输出功率，然后结合变压的变压比公式、变流比公式列式求解，不难．
练习册系列答案
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2.37
2.37
m/s
（2）根据这条纸带求出重力加速度g的数值是
9.625
9.625
m/s2．
（3）若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小，则可能的原因是：
存在摩擦阻力
存在摩擦阻力
（只需写出任意其中的一个原因即可）
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（1）他测得的重力加速度g=
9.86
9.86
m/s2．（计算结果取三位有效数字，你可能用到计算式1.012=1.02，π2=9.86）
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D
D

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C．将n次全振动误记为（n-1）次全振动     D．将n次全振动误记为（n+1）次全振动
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17.30
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