3.4电能的输送 同步练习(Word版含答案)

高中物理选择性必修二3.4电能的输送本节练习
一、单选题
高压输电过程中，输电电压为，输电功率为，输电导线上电阻为，则下列说法中错误的是

A. 损耗的功率为 B. 输电导线上的电流为
C. 损失的电压为 D. 用户得到的功率为
照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的．可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些．这是因为用电高峰时
A. 总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低
B. 总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小
C. 总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大
D. 供电线路上的电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小
某水电站用总电阻为的输电线输电给外的用户，其输出电功率是。现用电压输电，则下列说法正确的是
A. 输电线上输送的电流大小为
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为
C. 若改用电压输电，则输电线上损失的功率为原来的倍
D. 若改用电压输电，则输电线上损失的功率为原来的倍
远距离输电的原理图如图所示，、为理想变压器，其原、副线圈匝数比分别为：和：，输电线路的总电阻，、均是额定电压为额定功率为的电热器。开关断开时，用电器正常工作，则下列说法正确的是
A. 开关断开时，输电线的热功率为
B. 变压器的输入电压为
C. 闭合开关，输电线损失的电压不变
D. 闭合开关，用电器、均正常工作
图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比为。在的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为，输电线的总电阻为，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率
A. B. C. D.
如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为和，电压表的示数为，电流表的示数为，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是
A. 升压变压器原、副线圈的匝数比为
B. 采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为
C. 输电线路输送电功率是
D. 将上移，用户获得的电压将降低
输电线的电阻为，输送的电功率为，用电压输送电，则用户得到的功率为
A. B. C. D.
实验小组为探究远距离输电的原理，设计了如图所示的模拟电路，、为理想变压器，模拟远距离输电线的总电阻，灯、规格相同。变压器的原线圈输入恒定交流电，开关断开时，灯正常发光，下列说法正确的是
A. 为降压变压器，为升压变压器
B. 仅将滑片上移，的输入功率变大
C. 仅闭合，、均正常发光
D. 仅闭合，的亮度变暗
某水电站，用总电阻为的输电线给外的用户输电，其输出电功率是现用电压输电，则下列说法正确的是
A. 输电线上输送的电流大小为
B. 输电线上由电阻造成的电压损失为
C. 若改用电压输电，则输电线上损失的功率为
D. 输电线上损失的功率为，为输电电压，为输电线的电阻
小明分别按图和图电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷、来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中为理想升压变压器，为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中
A. 都接直流电源 B. 两端的电压相等
C. 损耗的功率相等 D. 图中的电流较大
二、计算题
某山区水利资源丰富，建立了一座小型水电站，向较远的城镇送电．已知发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为在发电机满负荷工作时城镇的用电电压为，输电线路上损耗的电功率为，分别求输电电路中升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比．
如图所示，为某小型发电站的远距离输电示意图，已知发电机线圈匝数匝、面积、电阻。该线圈在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴匀速转动。已知输电线的总电阻，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。若用户区标有“、”的只灯泡恰能同时正常发光假设此时没有其他用电器工作，变压器均为理想变压器。求：
输电线的电流；
发电机的输出功率；
发电机线圈转动的角速度。
某水电站的发电机组的输出电压为，输出电功率为，如果用总电阻为的输电线向远处用户送电，要求输电线上损失的电功率是发电机组输出功率的，该电站安装了一台升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为供用户使用，不考虑变压器的能量损失求：
画出此输电线路的示意图．
用户得到的电功率是多少．
在输电线路中设置的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是多少．
答案和解析
1.【答案】【解析】A、根据得，输电线路上的电流为，则输电线上损耗的功率故A错误，B正确。C、电压损失故C正确。D、根据能量守恒得，用户得到的功率故D正确。本题选错误的，故选A
2.【答案】
3.【答案】
【解析】A、根据知，输电线上的输送电流为，故A错误；
B、输电线上损失的电压，故B正确；
、若改用电压输电，水电站输出电功率不变，根据可知输电线电流变为输电时的倍，则输电线上的功率损耗变为原来的倍，故CD错误。
故选B。
4.【答案】
【解答】A、开关断开时，电热器正常工作，的输出电流。对变压器，由可知输电线电流，输电线的热功率，故选项A正确；
B、变压器的输出电压，由可知，变压器的输入电压为，变压器的输出电压，由得变压器的输入电压为，故选项B错误；
、仅闭合，变压器的输出功率增大，输电线中电流增大，输电线上损失的电压增大，导致变压器的输入电压减小，变压器的输出电压减小，、均不能正常工作，选项C、均错误。故选A。
5.【答案】
【解析】升压变压器原线圈输入电压的最大值为，有效值，
根据变压器的变压比可知，副线圈电压，
输电电流，
输电线上损失的电功率，
故C正确，ABD错误。
6.【答案】
【解答】根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为，故A错误；
采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，电流表的示数为，由公式，得输电电流为，故B错误；
电压表的示数为，根据变压公式，，输电电压为，输电线路输送电功率为，故C正确；
将上移，则降压变压器的原线圈匝数减少，故用户获得的电压将升高，故D错误。
7.【答案】
【解答】根据得，输电线上的电流，则输电线上损耗的功率，
用户得到的功率故B正确，ACD错误。故选B。
8.【答案】
【解答】A、远距离输电时电压先升高再降低，所以为升压变压器，为降压变压器，故A错误；
B、仅将滑片上移，副线圈匝数减小，则的输出电压减小，的输入电压与输出电压均减小，灯泡电压也减小，故L变暗，消耗功率减小，则输入功率减小，故B错误；
、闭合，总功率增大，输电线的电流增大，输电线上损失的电压增大，则线圈的输入电压和输出电压降低，的亮度变暗，故C错误，D正确。
9.【答案】
【解答】由得，输电线上输送的电流，由得输电线路上的电压损失，故A错误，B正确。
C.若改用电压输电，输电线上损失的功率，不可能的，故C错误。
D.输电线上损失的功率为计算时，为输电线上损失的电压，而不是输电电压，故D错误。故选B。

10.【答案】
【解析】解：、图的实验可以采用直流电，但图的实验必须采用交流电，因为变压器是利用互感的原理工作的，故A错误；
、两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等，则两次实验中通过灯泡的电流相等，设为；
图中通过、的电流等于灯泡的电流，为；
图中，设降压变压器的匝数比为：大于，根据变压器原理可得，通过、的电流为：，所以。
根据可知图中两端的电压大于图中两端电压；
根据可知图中损耗的功率大于图中损耗的功率，故BC错误、D正确。
故选：。
变压器是采用互感的原理工作的，必须采用交流电；
两次实验中通过灯泡的电流相等，分析图中通过、的电流与图中通过、的电流大小，根据、进行分析。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比。
11.【答案】解：发电机满负荷工作时有
输电电路损失的功率
升压变压器的原、副线圈的匝数比：：：
用户端得到的功率
用户端的电流
降压变压器的原、副线圈的匝数比比：：：
12.【答案】解：依题意得：用户端总电流为：，
根据理想变压器的电流与匝数关系可得：，
代入数据得：；
根据变压器特点可知：，
根据功率公式可知输电线损失的功率：，
根据能量守恒可知：，
代入数据得：；
由交变电流的有效值公式可知：，
由闭合电路欧姆定律可知：，
根据理想变压器的电流与匝数关系可得：，
根据功率公式可知：，
代入数据得：。
13.【答案】解：此输电线路的示意图如图所示，
设输出电功率为，输电线上损失功率为，
由题意知： 解得：
故
设升压变压器原、副线圈的匝数分别是和、电压分别为和、电流分别和、电功率分别和，
因为，解得：；
根据，解得：
故；
设输电线上损失电压为，降压变压器原、副线圈的匝数分别是和、电压分别为和，则：
，解得：
解得：
故。
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