3.4 电能的输送 基础练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.4 电能的输送 基础练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 511.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-16 18:28:36 | ||
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文档简介
3.4、电能的输送
一、选择题（共16题）
1．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器。发电机功率不变，为减小输电线上功率损耗，下列方法可行的是（ ）
A．n1加倍，n2加倍
B．n1加倍，n2减半
C．n2减半，n1减半
D．n1减半，n2减半
2．在远距离输电过程中，若输送电功率一定，输电线的电阻不变，则输电线上的功率损失（ ）
A．与输电线上的电压损失的平方成正比 B．与输送电压的平方成正比
C．与输送电压成反比 D．与输电电流成正比
3．特高压电网是指1000kV及以上交流电网或800kV及以上直流电网。我国特高压输电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。2011年12月16日，世界首条商业运营的特高压交流输电工程（1000kV晋东南——南阳——荆门特高压交流试验示范工程）在中国正式投产，到现在已经安全运行近十年。下列说法中正确的是（ ）
A．大小不随时间变化的电流称为直流
B．所有交流电的峰值都是其对应有效值的倍
C．理想变压器输出的功率大于输入功率
D．远距离输电采用特高压的主要目的是降低输电线路中的损耗
4．输电导线的电阻为R，输送电功率为P，现在分别用和两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示为远距离输电示意图，、分别为理想升压变压器和理想降压变压器，图中的电表、、、均为理想电表，电表的示数分别为、、、，输电线上有一定的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．保持输送功率不变，增大，则、、均增大
C．保持不变，输送功率增大，则、、均增大
D．保持不变，用户减少，用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大
6．一般发电机组输出的电压在十千伏上下，不符合远距离输电的要求。要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电，到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后，再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压。已知经低压变电站降压变压器（可视为理想变压器）后供给某小区居民的交流电u=220sin100πt（V），该变压器原、副线圈匝数比为50∶1，则（ ）
A．原线圈上的电压为11000V
B．原线圈中电流的频率是100Hz
C．原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗
D．采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗
7．我省高三、初三于2020年4月27日开学，其它年级将于5月11日后错峰开学，届时我校将继续实行上学期的全封闭管理，为了确保教学的正常进行，学校领导决定对全校的旧电网进行改造并购置了一台备用发电机。发电机房到教学区距离较远，为了减少输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是（ ）
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面
8．为消除200 kV高压输电线路中输电线上的凌冰，有人设计了利用电流的热效应除冰的方法．当输送功率和输电线电阻一定时，为使输电线上损耗的热功率增大为原来的16倍，则输电电压应变为
A．50 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV
9．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，A、B为理想变压器，R模拟远距离输电线的总电阻，灯L1、L2规格相同。变压器A的原线圈输入恒定交流电，开关S断开时，灯L1正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．A为降压变压器，B为升压变压器
B．仅将滑片P上移，A的输入功率变大
C．仅闭合S，L1、L2均正常发光
D．仅闭合S，L1的亮度变暗
10．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电站升为的高压后再远距离输电，经过匝数比为的理想变压器将电压降压后供用户使用，若输电线的电阻为，下列说法正确的是（ ）
A．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少一半
B．若将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的
C．降压变压器输出电压的频率为
D．用户得到的电压小于
11．一小水电站，输出的电功率为P=20KW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器Τ1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器Τ2降为220V向用户供电．下列说法正确的是（ ）
A．n1与n2或者n3与n4线圈磁通量变化率不相等
B．输电线上的电流为
C．输电线上损失的电功率为
D．变压器的匝数比
12．据美国气候预测中心发布的数据表明：2020年拉尼娜现象已经形成，2020年冬天或出现极寒天气。假如出现低温雨雪冰冻天气，我国北方的高压输电线路也会因结冰而损毁。为消除200kV高压输电线上的冰凌，有人设计了利用电流热效应除冰的方法，当输送功率和输电线电阻一定时，线上损耗的热功率增大为原来的16倍，输电电压应变为（ ）
A．800kV B．400kV C．100kV D．50kV
13．“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为( )
A．105 kW B．104 kW
C．106 kW D．103 kW
14．远距离输电的示意图如图所示，交流发电机的输出电压U1、输电线的电阻r和理想变压器的匝数均不变。当用户消耗的功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．通过用户电器的电流频率变大
B．输电线中通过的电流变大
C．输电线上的电压损失变大
D．用户电器两端的电压变大
15．某小型发电站为村寨供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中发电机的输出电压为110V，降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4=100：11，输电线的总电阻R=10Ω。某时段全村用电的总功率为20kW，降压变压器的输出电压为220V，下列说法正确的是（ ）
A．通过输电线的电流为10A
B．输电线损耗的电功率为100W
C．升压变压器的输出电压为2000V
D．升压变压器原、副线圈的匝数比为11：210
16．一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，如图所示。输电线的总电阻为R，T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2，T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。下列说法正确的是（ ）
A．当用户使用的电器增加时，U2、U3、U4均变小
B．输电线的总电阻R两端的电压等于U2-U3，且随用户使用的电器增加而增大
C．输电线上损失的功率为，且随用户使用的电器增加而增大
D．要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
二、填空题
17．输电过程中，电能的损失主要是有电流的________造成的；我国电网的交变电流周期为0.02s，因此电流方向在1s内改变________次．用________定则判定直线电流的磁感线方向．
18．如图所示为远距离输电示意图．已知升压变压器原、幅线圈的匝数比n1∶n2=1∶10，原线圈的输入电压为U1，输入功率为P1，输电线上的电阻为r，变压器为理想变压器．则升压变压器原线圈的输出电压为_________，输电线上的损耗功率为_________．
19．利用垃圾发电可减少垃圾堆放，消除细菌和减少传染病传播，减少大气污染。中国第一座垃圾电站在深圳市，日处理垃圾吨，发电功率。当采用电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差 ，则输电线上的总电阻为__，若要使输电线上损失的功率变为输送功率的 ，则输电电压应提高到______。
20．我国西部特别是云、贵、川有大量的水力资源，西电东送是西部大开发的重要项目之一．据报道，云南大朝山在2005年可建成100万千瓦的水力发电站．设电站输出电压为25万伏，则输电线上的电流是___________A．如输电线总电阻为40 Ω，则电流通过输电线时，在输电线上发热消耗的功率为_________ kW．如将输出电压升高到100万伏，则输电线上发热消耗的功率为________kW．根据以上数据得出你认为合理的输电方法是________________．
三、综合题
21．如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线总电阻R=10Ω，升压变压器的T1原、副线圈匝数之比为1:5，降压变压器的T2原、副线圈匝数之比为4:1，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用电器电阻R0=11Ω．若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为sin100πt V．求：
（1）用户端的用电电流I3和输电电流I2，
（2）输电线上损耗的电压ΔU和损耗的功率ΔP，
（3）发电机的输出电压U1和输出功率P1
22．一台发电机的功率是44kW，用总电阻为0.2Ω的导线输送到用户，则：
（1）若用220V的电压输电，输电线上损失的功率是多少？用户得到的电压与功率分别为多少？
（2）若用2.2kV的电压输电，输电线上损失的功率又是多少？用户得到的电压与功率又分别为多少？
23．一小型水电站输出的电功率为20kW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：
(1)直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？
(2)若用变压器将电压升为2000V输电，用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
输电线上功率损耗P损=I22R，为减小输电线上功率损耗，必须减小输电线上电流I。发电机功率P=U1I1不变，变压器输入电功率等于输出电功率
U1I1=U2I2
由变压器变压公式，U1∶U2=n1∶n2，联立解得
I2=I1
所以要减小输电线上功率损耗，可行的方法是：n1加倍，n2减半。
故选B。
2．A
【详解】
输送的功率一定，由P=UI知，，则，知输电线上损失的电功率与输电线上的电压损失的平方成正比，与输送电压的平方成反比，与输电电流平方成正比，故BCD错误，A正确．故选A．
3．D
【详解】
A．方向不随时间变化的电流称为直流，大小不随时间变化但方向随时间发生变化的电流是交流，A错误；
B．正弦式交流电的峰值是有效值的倍，并不是所有交流电的峰值都是有效值的倍，B错误；
C．理想变压器没有能量损失，输出的功率等于输入功率，C错误；
D．远距离输电采用特高压，可以减小输电电流，从而降低输电线路中的损耗，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
由题意知输送的功率一定，由
可知
则
知输电线上损失的电功率与电压的平方成反比，故
故C正确，ABD错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．理想变压器输出功率等于输入功率，由于在输电线路上有功率损失，故
故A错误；
B．保持输送功率不变，增大，根据
可知，输电线上的电流减小，即减小，则也减小；输电线上损失的电压减小，则T2原线圈两端电压变大，则副线圈两端电压也变大，即增大，故B错误；
C．保持不变，输送功率增大，根据
可知，输电线路上的电流增大，降压变压器原线圈两端的电压
减小，故降压变压器副线圈两端的电压减小，即减小，故C错误；
D．用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值为
则保持不变，用户减少，减小，减小，故用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．副线圈电压的有效值为
U2==220V
根据理想变压器电压和匝数的关系可知，原线圈上电压
U1=11000V
A错误；
B．变压器不会改变交流电的频率，故原线圈中电流的频率
f==50Hz
B错误；
C．原、副线圈的电流之比等于匝数的反比，故副线圈的电流大于原线圈的电流，为了降低线圈的铜损，副线圈的导线粗，C错误；
D．在输送电功率一定的情况下
P损=R=R
高压输电有利于减少输电线路中的损耗，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A. 提高输电电压，根据，输送电流较小，根据，知损失的功率较小。故A正确；
B. 应用超导材料做输电线，根据，损失的功率为0，但成本太高。故B错误；
C. 提高输送功率，根据，输送电流较大，根据，知损失的功率较大。故C错误；
D. 减小输电线导线的横截面积，增大了电阻，根据，知损失的功率较大。故D错误；
故选：A。
8．A
【详解】
由可知P变为原来的16倍，则电流为原来的4倍，由
可知电压为原来的，即为
故A正确．
9．D
【详解】
A．A为升压变压器，B为降压变压器，A错误；
B．滑片向上移动时，A的副线圈电压降低，A副线圈右端的总电阻不变，电流减小，则输出功率降低，输入功率同样变小，B错误；
CD．闭合S，总功率增大，输电线的电流增大，B线圈的输入电压和输出电压降低，L1的亮度变暗，C错误，D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．设输送电功率为P，则线路上损失的电功率为
将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少为原来的，将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的一半。AB错误；
C．输送电压的频率为
变压器不改变频率，C错误；
D．因为输送线路电阻，所以降压变压器的输入电压小于，根据变压器的变压规律，用户得到的电压小于。D正确。
故选D。
11．D
【详解】
试题分析：n1与n2是同一个铁芯，或者n3与n4也是同一个铁芯，故线圈磁通量变化率相等，选项A错误；
升压变压器T1的输出电压等于2000V，而输入电压为400V，由电压之比等于匝数之比，则有变压器T1的匝数比n1：n2=1：5；输出的电功率为P0=20kW，而升压变压器T1变为2000V电压远距离输送，所以根据，可知输电线上的电流为；选项B错误；降压变压器T2的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为U′=2000V-10×10V=1900V；根据，则有变压器T2的匝数比n3：n4=1900：220=95：11；选项D正确；根据P损=I2R=102×10W=1000W，所以选项C错误；故选D．
12．D
【详解】
ABCD、高压输电线上损耗的热功率为
若损耗的热功率增大为原来的16，则
得到输送电流变为
而输送功率不变，由
所以输电电压变为
故ABC错误，D正确；
故选D.
13．A
【详解】
输电电流，输电线路损失的电功率
当改用超导输电时，就不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损。
故选A
14．BC
【详解】
A. 通过用户电器的电流频率不发生改变，故A错误；
BC. 当用户消耗的功率变大时，则降压变压器的输出电流增大，可知输电线上的电流也增大，由可知输电线上的电压损失变大，故BC正确；
D. 交流发电机的输出电压和匝数不变，因输电线上损失电压变大，则降压变压器的电压减小，用户电器两端电压变小，故D错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
A．用户的总电流
由公式
可得
故A正确；
B．由公式可知
故B错误；
C．由公式
得
故C错误；
D．由公式可得
故D正确。
16．BCD
【详解】
A．交流发电机的输出电压U1一定，匝数未变，根据
知U2不变，A错误；
B．输电线的总电阻R两端的电压等于U2-U3，用户使用的电器增加，T2的输出电流增大，则输电线上的电流也会增大，R上的电压增加，B正确；
C．输电线上的电流
则输电线上损失的功率为
用户使用的电器增加，输电线上的电流会增大，则输电线上损失的功率增加，C正确；
D．输送功率一定时，根据
，
可知，要减小线路的损耗，应增大输送电压U2，又U1一定，根据
知，应减小升压变压器的匝数比，又有
U2增大，I减小，所以U3增大，为使用户电压U4不变，根据
可知，应增大降压变压器的匝数比，D正确。
故选BCD。
17． 热效应 100 安培
【详解】
输电过程中，电能的损失主要是有电流的热效应造成的；我国电网的交变电流周期为0.02s，一周期内电流的方向改变2次，因此电流方向在1s内改变100次．用安培定则判定直线电流的磁感线方向．
18．
【详解】
根据，则；升压变压器的次级电流：；输电线的功率损失： .
19． 40 40000
【详解】
输电线上的电流为
输电线上损耗功率为
功率公式为
解得
输电线上损耗功率
可得
解得
20． ．4×103 ； 6．4×105 ； 4×104 ； 提高输电电压
【详解】
试题分析：根据P=UI得，输电线上的电流，则输电线上损耗的功率P损＝I2R＝16×106×40W＝6．4×108W=6．4×105kW．
输出电压升高到100万伏，输送的电流．则输电线上损耗的功率P损′＝I′2R＝106×40W＝4×107W=4×104kW．
所以为了减小功率的损失，采用高压输电
21．（1）20A；5A；
（2）50V；250W
（3）186V；4650W
【详解】
试题分析：（1）根据副线圈两端电压表达式可知，用户得到的有效电压U3=220V，
；
根据电流反比关系，
求出I2=5A
（2）
（3）根据降压变压器的原副线圈电压关系：
求出U2=930V
再根据升压变压器的原副线圈电压关系：
求出U1=186V
根据能量守恒，
22．（1），，；（2），，
【详解】
（1）若用220V的电压输电，则发电机输出的电流为
输电线上损失的功率为
用户得到的电压为
用户得到的功率为
（2）若用2.2kV的电压输电，则发电机输出的电流为
输电线上损失的功率为
用户得到的电压为
用户得到的功率为
23．(1)；(2)；
【详解】
(1)根据
可得导线上的电流
输电导线上损失的电功率
(2)升压变压器
输电电流
降压变压器原线圈电压
所以
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2，输电线上的电阻为R，变压器为理想变压器。发电机功率不变，为减小输电线上功率损耗，下列方法可行的是（ ）
A．n1加倍，n2加倍
B．n1加倍，n2减半
C．n2减半，n1减半
D．n1减半，n2减半
2．在远距离输电过程中，若输送电功率一定，输电线的电阻不变，则输电线上的功率损失（ ）
A．与输电线上的电压损失的平方成正比 B．与输送电压的平方成正比
C．与输送电压成反比 D．与输电电流成正比
3．特高压电网是指1000kV及以上交流电网或800kV及以上直流电网。我国特高压输电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。2011年12月16日，世界首条商业运营的特高压交流输电工程（1000kV晋东南——南阳——荆门特高压交流试验示范工程）在中国正式投产，到现在已经安全运行近十年。下列说法中正确的是（ ）
A．大小不随时间变化的电流称为直流
B．所有交流电的峰值都是其对应有效值的倍
C．理想变压器输出的功率大于输入功率
D．远距离输电采用特高压的主要目的是降低输电线路中的损耗
4．输电导线的电阻为R，输送电功率为P，现在分别用和两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示为远距离输电示意图，、分别为理想升压变压器和理想降压变压器，图中的电表、、、均为理想电表，电表的示数分别为、、、，输电线上有一定的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．保持输送功率不变，增大，则、、均增大
C．保持不变，输送功率增大，则、、均增大
D．保持不变，用户减少，用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大
6．一般发电机组输出的电压在十千伏上下，不符合远距离输电的要求。要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电，到达几百公里甚至几千公里之外的用电区之后，再经“一次高压变电站”、“二次变电站”降压。已知经低压变电站降压变压器（可视为理想变压器）后供给某小区居民的交流电u=220sin100πt（V），该变压器原、副线圈匝数比为50∶1，则（ ）
A．原线圈上的电压为11000V
B．原线圈中电流的频率是100Hz
C．原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗
D．采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗
7．我省高三、初三于2020年4月27日开学，其它年级将于5月11日后错峰开学，届时我校将继续实行上学期的全封闭管理，为了确保教学的正常进行，学校领导决定对全校的旧电网进行改造并购置了一台备用发电机。发电机房到教学区距离较远，为了减少输电线路上的电能损耗，以下措施中切实可行的是（ ）
A．提高输电电压 B．用超导材料做输电线
C．提高输送功率 D．减小输电线的横截面
8．为消除200 kV高压输电线路中输电线上的凌冰，有人设计了利用电流的热效应除冰的方法．当输送功率和输电线电阻一定时，为使输电线上损耗的热功率增大为原来的16倍，则输电电压应变为
A．50 kV B．110 kV C．440 kV D．880 kV
9．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，A、B为理想变压器，R模拟远距离输电线的总电阻，灯L1、L2规格相同。变压器A的原线圈输入恒定交流电，开关S断开时，灯L1正常发光，下列说法正确的是（ ）
A．A为降压变压器，B为升压变压器
B．仅将滑片P上移，A的输入功率变大
C．仅闭合S，L1、L2均正常发光
D．仅闭合S，L1的亮度变暗
10．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电站升为的高压后再远距离输电，经过匝数比为的理想变压器将电压降压后供用户使用，若输电线的电阻为，下列说法正确的是（ ）
A．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少一半
B．若将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的
C．降压变压器输出电压的频率为
D．用户得到的电压小于
11．一小水电站，输出的电功率为P=20KW，输出电压U0=400V，经理想升压变压器Τ1变为2000V电压远距离输送，输电线总电阻为r=10Ω，最后经理想降压变压器Τ2降为220V向用户供电．下列说法正确的是（ ）
A．n1与n2或者n3与n4线圈磁通量变化率不相等
B．输电线上的电流为
C．输电线上损失的电功率为
D．变压器的匝数比
12．据美国气候预测中心发布的数据表明：2020年拉尼娜现象已经形成，2020年冬天或出现极寒天气。假如出现低温雨雪冰冻天气，我国北方的高压输电线路也会因结冰而损毁。为消除200kV高压输电线上的冰凌，有人设计了利用电流热效应除冰的方法，当输送功率和输电线电阻一定时，线上损耗的热功率增大为原来的16倍，输电电压应变为（ ）
A．800kV B．400kV C．100kV D．50kV
13．“西电东输”工程中为减少输电损耗，必须提高输电电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106kW，输电电压为1000kV，输电线电阻为100Ω.若改用超导材料作为输电线，则可减少电损耗的功率为( )
A．105 kW B．104 kW
C．106 kW D．103 kW
14．远距离输电的示意图如图所示，交流发电机的输出电压U1、输电线的电阻r和理想变压器的匝数均不变。当用户消耗的功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．通过用户电器的电流频率变大
B．输电线中通过的电流变大
C．输电线上的电压损失变大
D．用户电器两端的电压变大
15．某小型发电站为村寨供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中发电机的输出电压为110V，降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4=100：11，输电线的总电阻R=10Ω。某时段全村用电的总功率为20kW，降压变压器的输出电压为220V，下列说法正确的是（ ）
A．通过输电线的电流为10A
B．输电线损耗的电功率为100W
C．升压变压器的输出电压为2000V
D．升压变压器原、副线圈的匝数比为11：210
16．一个小型水电站，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，如图所示。输电线的总电阻为R，T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2，T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。下列说法正确的是（ ）
A．当用户使用的电器增加时，U2、U3、U4均变小
B．输电线的总电阻R两端的电压等于U2-U3，且随用户使用的电器增加而增大
C．输电线上损失的功率为，且随用户使用的电器增加而增大
D．要减小线路的损耗，应减小升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
二、填空题
17．输电过程中，电能的损失主要是有电流的________造成的；我国电网的交变电流周期为0.02s，因此电流方向在1s内改变________次．用________定则判定直线电流的磁感线方向．
18．如图所示为远距离输电示意图．已知升压变压器原、幅线圈的匝数比n1∶n2=1∶10，原线圈的输入电压为U1，输入功率为P1，输电线上的电阻为r，变压器为理想变压器．则升压变压器原线圈的输出电压为_________，输电线上的损耗功率为_________．
19．利用垃圾发电可减少垃圾堆放，消除细菌和减少传染病传播，减少大气污染。中国第一座垃圾电站在深圳市，日处理垃圾吨，发电功率。当采用电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差 ，则输电线上的总电阻为__，若要使输电线上损失的功率变为输送功率的 ，则输电电压应提高到______。
20．我国西部特别是云、贵、川有大量的水力资源，西电东送是西部大开发的重要项目之一．据报道，云南大朝山在2005年可建成100万千瓦的水力发电站．设电站输出电压为25万伏，则输电线上的电流是___________A．如输电线总电阻为40 Ω，则电流通过输电线时，在输电线上发热消耗的功率为_________ kW．如将输出电压升高到100万伏，则输电线上发热消耗的功率为________kW．根据以上数据得出你认为合理的输电方法是________________．
三、综合题
21．如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线总电阻R=10Ω，升压变压器的T1原、副线圈匝数之比为1:5，降压变压器的T2原、副线圈匝数之比为4:1，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用电器电阻R0=11Ω．若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为sin100πt V．求：
（1）用户端的用电电流I3和输电电流I2，
（2）输电线上损耗的电压ΔU和损耗的功率ΔP，
（3）发电机的输出电压U1和输出功率P1
22．一台发电机的功率是44kW，用总电阻为0.2Ω的导线输送到用户，则：
（1）若用220V的电压输电，输电线上损失的功率是多少？用户得到的电压与功率分别为多少？
（2）若用2.2kV的电压输电，输电线上损失的功率又是多少？用户得到的电压与功率又分别为多少？
23．一小型水电站输出的电功率为20kW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：
(1)直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？
(2)若用变压器将电压升为2000V输电，用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
输电线上功率损耗P损=I22R，为减小输电线上功率损耗，必须减小输电线上电流I。发电机功率P=U1I1不变，变压器输入电功率等于输出电功率
U1I1=U2I2
由变压器变压公式，U1∶U2=n1∶n2，联立解得
I2=I1
所以要减小输电线上功率损耗，可行的方法是：n1加倍，n2减半。
故选B。
2．A
【详解】
输送的功率一定，由P=UI知，，则，知输电线上损失的电功率与输电线上的电压损失的平方成正比，与输送电压的平方成反比，与输电电流平方成正比，故BCD错误，A正确．故选A．
3．D
【详解】
A．方向不随时间变化的电流称为直流，大小不随时间变化但方向随时间发生变化的电流是交流，A错误；
B．正弦式交流电的峰值是有效值的倍，并不是所有交流电的峰值都是有效值的倍，B错误；
C．理想变压器没有能量损失，输出的功率等于输入功率，C错误；
D．远距离输电采用特高压，可以减小输电电流，从而降低输电线路中的损耗，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
由题意知输送的功率一定，由
可知
则
知输电线上损失的电功率与电压的平方成反比，故
故C正确，ABD错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．理想变压器输出功率等于输入功率，由于在输电线路上有功率损失，故
故A错误；
B．保持输送功率不变，增大，根据
可知，输电线上的电流减小，即减小，则也减小；输电线上损失的电压减小，则T2原线圈两端电压变大，则副线圈两端电压也变大，即增大，故B错误；
C．保持不变，输送功率增大，根据
可知，输电线路上的电流增大，降压变压器原线圈两端的电压
减小，故降压变压器副线圈两端的电压减小，即减小，故C错误；
D．用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值为
则保持不变，用户减少，减小，减小，故用户消耗功率与发电厂输出功率的比值增大，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
A．副线圈电压的有效值为
U2==220V
根据理想变压器电压和匝数的关系可知，原线圈上电压
U1=11000V
A错误；
B．变压器不会改变交流电的频率，故原线圈中电流的频率
f==50Hz
B错误；
C．原、副线圈的电流之比等于匝数的反比，故副线圈的电流大于原线圈的电流，为了降低线圈的铜损，副线圈的导线粗，C错误；
D．在输送电功率一定的情况下
P损=R=R
高压输电有利于减少输电线路中的损耗，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A. 提高输电电压，根据，输送电流较小，根据，知损失的功率较小。故A正确；
B. 应用超导材料做输电线，根据，损失的功率为0，但成本太高。故B错误；
C. 提高输送功率，根据，输送电流较大，根据，知损失的功率较大。故C错误；
D. 减小输电线导线的横截面积，增大了电阻，根据，知损失的功率较大。故D错误；
故选：A。
8．A
【详解】
由可知P变为原来的16倍，则电流为原来的4倍，由
可知电压为原来的，即为
故A正确．
9．D
【详解】
A．A为升压变压器，B为降压变压器，A错误；
B．滑片向上移动时，A的副线圈电压降低，A副线圈右端的总电阻不变，电流减小，则输出功率降低，输入功率同样变小，B错误；
CD．闭合S，总功率增大，输电线的电流增大，B线圈的输入电压和输出电压降低，L1的亮度变暗，C错误，D正确。
故选D。
10．D
【详解】
A．设输送电功率为P，则线路上损失的电功率为
将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少为原来的，将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的一半。AB错误；
C．输送电压的频率为
变压器不改变频率，C错误；
D．因为输送线路电阻，所以降压变压器的输入电压小于，根据变压器的变压规律，用户得到的电压小于。D正确。
故选D。
11．D
【详解】
试题分析：n1与n2是同一个铁芯，或者n3与n4也是同一个铁芯，故线圈磁通量变化率相等，选项A错误；
升压变压器T1的输出电压等于2000V，而输入电压为400V，由电压之比等于匝数之比，则有变压器T1的匝数比n1：n2=1：5；输出的电功率为P0=20kW，而升压变压器T1变为2000V电压远距离输送，所以根据，可知输电线上的电流为；选项B错误；降压变压器T2的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导线损失的电压，即为U′=2000V-10×10V=1900V；根据，则有变压器T2的匝数比n3：n4=1900：220=95：11；选项D正确；根据P损=I2R=102×10W=1000W，所以选项C错误；故选D．
12．D
【详解】
ABCD、高压输电线上损耗的热功率为
若损耗的热功率增大为原来的16，则
得到输送电流变为
而输送功率不变，由
所以输电电压变为
故ABC错误，D正确；
故选D.
13．A
【详解】
输电电流，输电线路损失的电功率
当改用超导输电时，就不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损。
故选A
14．BC
【详解】
A. 通过用户电器的电流频率不发生改变，故A错误；
BC. 当用户消耗的功率变大时，则降压变压器的输出电流增大，可知输电线上的电流也增大，由可知输电线上的电压损失变大，故BC正确；
D. 交流发电机的输出电压和匝数不变，因输电线上损失电压变大，则降压变压器的电压减小，用户电器两端电压变小，故D错误。
故选BC。
15．AD
【详解】
A．用户的总电流
由公式
可得
故A正确；
B．由公式可知
故B错误；
C．由公式
得
故C错误；
D．由公式可得
故D正确。
16．BCD
【详解】
A．交流发电机的输出电压U1一定，匝数未变，根据
知U2不变，A错误；
B．输电线的总电阻R两端的电压等于U2-U3，用户使用的电器增加，T2的输出电流增大，则输电线上的电流也会增大，R上的电压增加，B正确；
C．输电线上的电流
则输电线上损失的功率为
用户使用的电器增加，输电线上的电流会增大，则输电线上损失的功率增加，C正确；
D．输送功率一定时，根据
，
可知，要减小线路的损耗，应增大输送电压U2，又U1一定，根据
知，应减小升压变压器的匝数比，又有
U2增大，I减小，所以U3增大，为使用户电压U4不变，根据
可知，应增大降压变压器的匝数比，D正确。
故选BCD。
17． 热效应 100 安培
【详解】
输电过程中，电能的损失主要是有电流的热效应造成的；我国电网的交变电流周期为0.02s，一周期内电流的方向改变2次，因此电流方向在1s内改变100次．用安培定则判定直线电流的磁感线方向．
18．
【详解】
根据，则；升压变压器的次级电流：；输电线的功率损失： .
19． 40 40000
【详解】
输电线上的电流为
输电线上损耗功率为
功率公式为
解得
输电线上损耗功率
可得
解得
20． ．4×103 ； 6．4×105 ； 4×104 ； 提高输电电压
【详解】
试题分析：根据P=UI得，输电线上的电流，则输电线上损耗的功率P损＝I2R＝16×106×40W＝6．4×108W=6．4×105kW．
输出电压升高到100万伏，输送的电流．则输电线上损耗的功率P损′＝I′2R＝106×40W＝4×107W=4×104kW．
所以为了减小功率的损失，采用高压输电
21．（1）20A；5A；
（2）50V；250W
（3）186V；4650W
【详解】
试题分析：（1）根据副线圈两端电压表达式可知，用户得到的有效电压U3=220V，
；
根据电流反比关系，
求出I2=5A
（2）
（3）根据降压变压器的原副线圈电压关系：
求出U2=930V
再根据升压变压器的原副线圈电压关系：
求出U1=186V
根据能量守恒，
22．（1），，；（2），，
【详解】
（1）若用220V的电压输电，则发电机输出的电流为
输电线上损失的功率为
用户得到的电压为
用户得到的功率为
（2）若用2.2kV的电压输电，则发电机输出的电流为
输电线上损失的功率为
用户得到的电压为
用户得到的功率为
23．(1)；(2)；
【详解】
(1)根据
可得导线上的电流
输电导线上损失的电功率
(2)升压变压器
输电电流
降压变压器原线圈电压
所以
答案第1页，共2页