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    12．如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，求
    （1）输电线上的电流
    （2）输电电压
    （3）升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比．

    分析 （1）根据${P}_{损}={I}^{2}R$求出输电线上的电流．
    （2）根据输电线上的电流和升压变压器的输出功率，求出输出电压；
    （3）根据原副线圈的电压比等于匝数比求出升压变压器的匝数比．求出输电线上的电压损失，从而得出降压变压器的输入电压，根据降压变压器原副线圈电压比等于匝数比求出降压变压器的匝数比．

    解答 解：（1）用高压输送时，示意图如下图所示，要求P损=0.6%P，即：
    ${P}_{损}={I}^{2}R$=50×103×0.6% W=300 W．

    输电电流为：I=$\sqrt{\frac{{P}_{损}}{R}}$=$\sqrt{\frac{300}{3}}$A=10 A．
    故输电线上的电流为10A．
    （2）发电站升压后输电电压为：U=$\frac{P}{I}$=$\frac{50×1{0}^{3}}{10}$ V=5 000 V，
    （3）升压变压器匝数比为：$\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$=$\frac{{U}_{0}}{U}=\frac{500}{5000}=\frac{1}{10}$，
    输电线上损失的电压为：U′=I•R=10×3 V=30 V．
    到达用户输入变压器电压为：U2=U-U′=（5 000-30）V=4 970 V，
    降压变化器的匝数比：$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}$=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{3}}$=$\frac{4970}{220}$=$\frac{497}{22}$
    答：（1）输电线上的电流为10A；
    （2）输电电压为5000V
    （3）升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比1：10，497：22．

    点评 解决本题的关键知道升压变压器的输出电压、损失电压和降压变压器的输入电压的关系，以及知道输出功率和输出电流和输出电压的关系．

    练习册系列答案
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    （1）本实验应用的实验方法是A．
    A．控制变量法    B． 假设法    C． 理想实验法
    （2）下列说法中正确的是CD．
    A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小
    B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量
    C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-m-1图象
    D．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小
    （3）实验中打点计时器所使用的是频率为50Hz的交流电源，如图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，每两个计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得小车的加速度α=2.0m/s2（保留两位有效数字）．
    （4）某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：（小车质量保持不变）
    F/N0.200.300.400.500.60
    a/m•s-20.100.200.280.400.52
    ①根据表中的数据在图3坐标图上作出a-F图象．
    ②图线不过原点的原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

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