上分专题13 输电电路的动态分析-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

4.B解析：A.等效电路图如图所示，两副线圈的等效电阻为分 2 别为居=（合）广R).居=（合） R,当滑片P从a端 滑到b端的过程中，总电阻减小，总电流增大，R,两端的电 压增大，R两端的电压减小，故电阻R的功率一直减小， 故A错误：B.c、d两端电压为U= =10V,当滑片位于a端 2 时，电流表的示数最小，此时滑动变阻器的阻值为3Ω，原线 5 圈电流最小值为I= ,RR6A,故B正确；C由图可 R+R+R3 知当滑片P从α端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路 的阻值变小，则总电阻减小，原线圈的电流变大，又因为P= 山1，所以当滑片P滑至b端时，整个电路（不包括电源内阻） 的功率达到最大，故C错误；D将R,等效为电源内阻，则电 R2Rs 源的输出功率最大时满足R,=+尺，此时原线圈电压与 R,两端电压相等，理想变压器输出最大功率为Pm=U,1= U 0.2 2 R =6.25W,故D错误.故选B. A 5.C解析：ABC设滑动变阻器滑片左端电阻为R左，滑片右端 电阻为5-R左，设原线圈电压、电流分别为U、11,副线圈 电压、电流分别为U2、2,R2所在支路电流为I左，R所在支 路电流为1右，则对于原线圈，根据串联电路电压关系有U。= U11 1,R+,对于理想变压器有元， ,U1山1=U2山2，对于副线圈 所在电路，根据欧姆定律和并联电路电压关系有U2=I左(R2+ R左)=1(R+5-R左)，根据并联电路电流关系有12=1左+1右， 联立以上各式代入数据得U,=U。一 一，1右= 16 (R+2)(6-R)1 Uo U。 64,12(R+2)(G-R)+32Rx由0增大到50， 24-4R左+2+R左 可知AB正确，C错误；D.由R的最大值为22，可得等效电 阻的最大值为：42×2=32D,副线圈输出功率就等于等效 电阻的功率，将定值电阻R,作为输入端电源的等效内阻，根 据电源输出功率与外电阻的关系可知，R等最大值等于R1= 32Ω时等效电阻的功率最大，可得随着滑片向右移动R 逐渐接近R1,又逐渐远离R,故副线圈输出功率先增大后减 小，故D正确.故选C. 上分专题13输电电路的动态分析 1.C解析：A.P1上调意味着n1变大，U2减小，n3、n4不变，电 流表示数减小，用户总电流就减小，电压表示数也减小， 故A错误；B.n1、n2不变，U也不变，所以U2也不变，降压变 压器和用户等效成电阻() R益，现R总减小，电流表示数 就增大，用户电压就减小，要使用电器正常工作，就要P2向 上调，故B错误；C根据理想变压器的规律得__△0 n4U4△U 选择性必修第二册 4-片4，又0-儿即智0R相定不变，故 △U3 n3 Al=nAl n3 C正确；D.电压表测量副线圈电压，若电压表示数不变，则灯 的亮度不变，与“夜深了，灯更亮了”矛盾，故D错误故选C. 2.B解析：A.在用电高峰期，用户端并联的用电器增多，故总 电阻比平时小，故A错误；B.由闭合电路欧姆定律得U2= 风西之1风之-（气之人示数不变州 几4 大R,则A示数变小，根据理想变压器电流与匝数关系I3= ,可知电流表A,示数变小，又由于，=2，则电流 na 21 表A示数变小，故B正确；C.电压表V,的示数与电压表V2 的示数、电流表A2的示数之间的关系为U3=U2-IR,电压 表V,的示数不变，电流表A的示数与电流表A,的示数关系 为1，=”1，所以电压表V,的示数变化量大小与电流表A 的示数变化量大小之比为 U3_△，R_4R,故C错误； A13 n3 Al2 U4R,根据罚 U34一= D.降压变压器的等效电阻为R等=工，41， n3 合电路欧姆定律可知，R等=R,时，输出功率最大，即当R。= R时，用户端的功率达到最大值，故D错误故选B。 a01㎡四2须9亮z兰-97 解析：(1)△t时间内流过水的质量为m=pQ△t, 河水减少的重力势能为△E。=mgh, 发电机输出的功率为P= △E×50% △t =pQgh×50%=1× 103×200x10x4×0.5W=4x106W; Px5%= (2)升压变压器输出端电流为五=√ /4×106×0.05 A=40A, 125 升压变压器输出端电压为U2= 240=1x10V, P_4×10 升压变压器的原、副线圈的匝数比为”=。1 n2U22001 (3)由P损= P12 优)R可知，Pa变为原米的0则u,变为 原来的10倍，即U3=1×10V, 则升压变压器原、副线圈的匝数比为及。 n5U32000' 根据Pa5%xo-R 1 解得5=4A,△U=I5R=500V, 所以降压变压器的输入电压U3=U5-△U=999500V, 降压变压器原，副线圈的匝数比为-_49975 黑白题56上分专题13 输电电路的动态分析 命题密钥 输电电路的动态分析是一个复杂的变压器应用问题，在长距离输电过程中，导线电阻成 为不能忽略的部分，主要内容聚焦于两点：①用户负载的变化对整个输电系统产生的连锁反 应；②如何降低传输过程中功率的损失(P). 输电电路的动态分析是常考题型，通常作为中档题出现， 考点觉醒 远距离输电的分析顺序 发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器 减少输电损耗的理论依据：P额=， (1)减小输电线的电阻：输电距离一定的情况下，可采用减小 降低输电损耗的两个途径 导线的电阻率、增大导线的横截面积的方法 (2)减小输电导线中的电流：输电功率一定的情况下，根据P= Ⅲ，要减小电流，必须提高输电电压 (1)功率：P1=P2,P3=P4,P2=P损+P3 (2)电压、电流关系： 远距离高压输电的几个基本关系 U.m 12 Us nsl U2 n2 I'Us ns Is (以下图为例) U2=△U+U3,12=13=1线 .△U R线 P2 P3 U2-U3 (3)输电电流：l线-U,0,R独 AC cn U333 (4)输电线上损耗的电功率： P 升压变压器 降压变压器 当输送的电功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线 上提托的功率统碳小到原来的 实战演练 1.*(2025·湖南湘东联盟期末)为探究输电的规律，输送简化电路图如图所示，电路中升压变 压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器可视为理想变压器，电表均视为理想电表，电压表 示数为U,电流表示数为I,下列说法正确的是 () P, 黑白题·上分秘籍39 A.仅将P,向上调，电压表示数会增大，电流表示数会减小 B.若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将P2向下调 C若用户增多电网负荷增大，将不变 D.演示“夜深了，灯更亮了”，应将P,向下调，电流表示数减小而电压表示数不变 2.*(2025·河南信阳模拟)如图是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通 过降压变压器降压给用户供电的示意图。图中变压器均为理想变压器，所有电表均为理想交 流电表。设发电厂输出的电压不变，两条输电线总电阻用R。表示，变阻器R相当于用户用电 器的总电阻（视为纯电阻），其余电阻不计，下列说法正确的是 () VR LA) A.在用电高峰期，用户用电器的总电阻比平时大 B.增大R,电流表A、A2、A示数均变小 C.调节R,电压表V,的示数变化量大小与电流表A,的示数变化量大小之比为R。 D.若降压变压器原、副线圈的匝数为、n4,则当R。=,R时，用户端的功率达到最大值 3.*某条河流，河水流量为200m3/s,落差为4m.现利用它来发电，水电站的总效率为η= 50%,发电机的输出电压为500V.水电站到用户之间要进行远距离输电，两地间输电线的总电 阻为125①，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，用户所需要电压为220V,认 为所用的变压器都是理想变压器.已知水的密度为p=1×10°3kg/m3,g取10m/s2.求： (1)发电机输出的功率； (2)输电线路中设置的升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2; (3)若要将输电线上损失的功率降低到原来的10，在其他条件不变的情况下，则调整升压、降 压变压器的原、副线圈的匝数比分别是多少？ 40物理|选择性必修第二册