鲁科版（2019）选择性必修第二册3.4电能的远距离输送（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 鲁科版（2019）选择性必修第二册3.4电能的远距离输送（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 929.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 08:30:35 | ||
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文档简介
鲁科版 （2019）选择性必修第二册 3.4 电能的远距离输送
一、单选题
1．如图所示为远距离输电示意图，发电机输出正弦式交变电压瞬时值表达式为，则（ ）
A．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
B．发电机输出交流电的电压有效值是
C．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D．用户用电器上交流电的频率是
2．如图所示为高压输电的原理图，由于输电距离长，输电线上必然产生电能损耗。相比传统输电的钢芯铝绞线，新型的碳纤维软铝导线除了具有重量轻、强度大、耐腐蚀等优势外，还能有效减小传输电阻。图中两个变压器均视为理想变压器。在发电厂输出功率和输出电压U1都不改变的条件下，若将输电线由传统导线更换成电阻更小的新型碳纤维软铝导线，下列叙述正确的是（ ）
A．因为输电线的电阻减小，两输电线左端电压U2一定减小
B．因为输电线的电阻减小，两输电线右端电压U3一定减小
C．因为输电线的电阻减小，输电线上的电流一定变大
D．因为输电线的电阻减小，用户端的电压U4一定变大
3．如图所示，一台交流发电机E，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，R为输电线的总电阻。T1的输入电压、输入电流和输入功率分别为U1、I1和P1，它的输出电压、输出电流和输出功率分别为U2、I23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、输出电流和输出功率分别为U4、I4和P4。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小
C．U2不变，I23变小 D．I4变小，P3变大
4．如图所示，有一台交流发电机E。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，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，设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（ ）
A．P2变大，P3变大 B．P1变小，P2变小
C．U2变小，U3变小 D．U2变小，U4变大
5．如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，T1、T2为理想变压器，R为输电线的等效电阻。保持变压器T1的输入电压不变，灯泡L正常发光。现将变压器T1副线圈上的触头P上移，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮
B．R消耗的电功率减小
C．变压器T1的输入功率不变
D．变压器T2的输入电压增大
7．如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，两端电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出功率和输出电压不变，则下列说法正确的是 （ ）
A．输电线上的电流I2=
B．输电线上损失的功率ΔP=
C．若用户端负载增加，那么用户端电压U4变大
D．无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2
8．如图所示为从发电厂到用户的远距离输电示意图，两变压器均视为理想变压器。升压变压器的原、副线圈匝数分别为和，，降压变压器的原副线圈匝数分别为和，且。发电厂输出按正弦规律变化的交流电（输出电压最大值一定），输电线总电阻为，用户总电阻为，下列判断正确的是（ ）
A．升压变压器的输入电压和用户得到的电压相等
B．发电厂的输出功率不随用户电阻的变化而变化
C．如果值变大，其他参数不变，用户得到的电压增大
D．如果用户电阻增大，输电线上损失的功率可能增大
9．“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的（ ）
A． B． C． D．
10．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
11．一发电站采用高电压向外输送电能，输送的总功率为P，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流为 B．输电线上的电流为
C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的功率为
12．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副，线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10：1和1：10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（ ）
A．若电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，线路输送电功率为110kW
B．若保持发电机输送功率一定，仅将滑片Q下移，输电线损耗功率增加
C．若保持发电机输出电压U1一定，仅将滑片Q下移，输电线损耗电压减少
D．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，为维持用户电压U4一定，可将滑片P上移
13．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示。输电线总电阻为，升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为的用电器正常工作，则（ ）
A．图乙中电压的瞬时值表达式为
B．图乙中电压的有效值和用电器的额定电压都是，所以
C．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
14．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 （ ）
A．
B．输电线损失的电功率为
C．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
D．电厂输送电功率为U2I2
15．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则（ ）
A．a是交流电压表，b是交流电流表
B．的原、副线圈匝数比为100:1
C．高压线路输送的电流为1A
D．高压线路输送的电功率为
二、填空题
16．一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线上总电阻为0.5Ω。如果先用200V电压输送，输电线上损失的电功率为____________。后改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为____________。
17．电网：通过网状的输电线、______，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电______。
18．远距离输电使用高压输电。发电站一台发电机输出电功率150kW，输出电压500V，经发电站附近的升压变压器升压后，通过总电阻为10Ω的输电线路将电能输送到远距离的用户附近的降压变压器，经降压到220V后输给用户。已知输电线上损失的电功率为9kW，升、降压变压器均为理想变压器，则升压变压器的原副线圈匝数比为______，降压变压器的原副线圈匝数比为______。
三、解答题
19．有一台理想变压器，原、副线圈的匝数比为，原线圈上所加电压为，副线圈通过总电阻为的输电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是。求输电导线上损耗的功率。
20．某个小型水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为，已知在输电线上损失的功率为4kW，请你计算：
（1）输电线损失的电压；
（2） 输电线路中的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。
21．为了防止停电耽误生产，工厂购买了一台应急发电机及升压变压器及降压变压器各一台。如图，发电机内阻为1，升压变压器匝数比为1：10，降压变压器匝数比9：1，输电线总电阻R＝5。工厂共36个车间，每个车间有“220V，22W”灯10盏，若保证全部电灯正常发光，则：
（1）发电机输出功率多大？
（2）发电机电动势多大？
（3）输电的效率是多少？
22．每个居民小区均设有一降压变压器，变压器输入电压为6600V，为了安全，一般将此变压器建在与居住区相距较长的距离之外，经该变压器降压后用长导线接到居民小区。此距离上的导线电阻R不可忽略。一居民小区有440户，每户平均消耗电功率为100W，使用的变压器匝数比为，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作。求：
(1)导线上的总电阻R为多少；
(2)现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为300W。变压器输入电压仍为6600V，输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需更换变压器，则新变压器的原副线圈匝数比为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．当用户用电器的总电阻增大时，即用电器的数量减少，则降压变压器的输出功率减小，而副线圈电压不变，则副线圈电流减小，则降压变压器的原线圈电流减小，则输电线上损失的功率减小，故A正确；
B．发电机输出交流电的电压最大值是，有效值为
故B错误；
C．由A解析可知，用户用电器的总电阻对输电线的电流也有影响，故C错误；
D．用户用电器上交流电的频率应当与发电机输出正弦式交变电流的频率相同，即为
故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．由于发电厂的输出电压U1不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压U2不变，即两输电线左端电压U2不变，故A错误；
BC．输电功率P与输电电压U2都不变，由P＝UI可知输电线上的输电电流I不变，输电线的电阻R减小，输电线上损失的电压
U损＝I线R
减小，降压变压器的输入电压
U3＝U2﹣U损
增大，故BC错误；
D．降压变压器原副线圈匝数不变，降压变压器输入电压U3增大，降压变压器副线圈输出电压即用户端的电压U4变大，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
当用户消耗的电功率变大时，P4变大，则P3变大；I4变大，I23变大，根据
可知，U2不变，导线上的电压损失变大，则
U3=U2-I23R
减小，根据
可知，U3减小。
故选B。
4．A
【详解】
AB．因为
P1＝P2＝ΔP＋P3
P3＝P4
由于P4增大，则T2次级电流变大，则初级电流也变大
可知ΔP、P3及P1、P2均变大，A正确，B错误；
CD．因为
U2＝U1
U1一定，所以U2不变，CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
AB．变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流电流变压，故A、D错误；
CD．由于电压比与变压器线圈匝数比成正比，副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压，所以B错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
现将变压器T1副线圈上的触头P上移，根据电压与匝数成正比可知，T1的副线圈电压减小，将T2的副线圈等效到T1副线圈回路中，则回路总电压减小，则电流减小，故灯泡L变暗，R消耗的电功率 ，减小，变压器T1的输入功率与输出功率相等， 减小，灯泡两端电压减小，则变压器T2的输出电压减小，匝数比不变，则变压器T2的输入电压减小，故B正确ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】
A． R是输电线的电阻，输电线上的电压损失
输电线上的电流为
A错误；
B．输电线上损失的功率为
B错误；
C．若用户端负载增加，则通过降压变压器副线圈的电流I4增大，根据
则输电电流增大，输电线上损耗的电压ΔU增大，因为
降压变压器原线圈的电压减小，根据
=
U4减小，C错误；
D．变压器均为理想变压器，根据能量守恒可得无论用户端的负载如何变化，始终有
即
D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．发电厂输出电压最大值一定，则升压变压器的输入电压有效值，不变，根据
可知
根据串联电路特点可知降压变压器输入电压
根据
可知
选项A错误；
BD．若用户电阻增大，会使得线路中电流均减小，发电厂输出功率
减小，输电线上损失的功率
可知输电线上的损失功率减小，选项BD错误；
C．输电线所在电路有
又
和
结合
可得
由此可知若增大，其他参数不变，用户得到的电压增大，选项C正确。
故选C。
9．A
【详解】
根据
P=IU
P线=I2R
可得
将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的。
故选A。
10．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。
11．B
【详解】
AB. 输电线上的电流为.
当U是导线上损失的电压，可以用电流
而本题中电压U为输电电压，不是导线上的损失电压，故A错误，B正确；
C. 因U为输电电压，不是输电线上损失的电压，故C错误；
D．因U为输电电压，不是加在导线两端的电压，故不能用公式
计算输电线上损失的功率，故D错误。
故B正确。
12．D
【详解】
A．由题意，根据理想变压器变压和变流规律可得
解得
U2＝2200V，I2＝100A
所以线路输送的电功率为
P＝U2I2＝2200×100W＝220kW
故A错误；
B．输电线损耗的功率为
若保持P不变，输电电压U2增大，则ΔP减小，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律有
U3＝U2﹣I2r
根据理想变压器变压和变流规律有
设用户端总电阻为R，则有
联立解得
若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电电压U2增大，R不变，所以输电电流I2增大，而输电线损耗电压为
ΔU＝I2r
所以ΔU 增大，故C错误；
D．若保持发电机输出电压U1和Q的位置一定，使用户数增加，即U2不变，R减小，则I2增大，U3减小，为了维持用户电压U4一定，需要增大，可将滑片P上移，故D正确。
故选D。
13．A
【详解】
A．根据乙图可知，电压的最大值，周期T=0.02s，所以
则乙图中电压的瞬时值表达式为
故A正确；
B．由变压器的电压比与匝数之比的关系得
，
因与为线路电压损失，即U2＞U3，又U1=U4所以
故B错误；
C．变压器变压变流不变频，通过变压器的原副线圈的电流的频率相同，故C错误；
D．因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，故D错误。
故选A。
14．D
【详解】
A．由于输电线总电阻为R，输电线上有电压降，，根据欧姆定律得
故A错误；
B．输电线上有功率损失为
故B错误；
C．根据理想变压器
P1=P2=U2I2
知：在功率不变的情况下，增大U2，I2减小，故C错误；
D．理想变压器不改变电功率，U2I2=U1I1，故电厂输送电功率为U2I2，故D正确。
故选D。
15．D
【详解】
A．两端接在同一根电线上，因此a是交流电流表，两端接在两根电线上，因此b是交流电压表，A错误；
B．变压器原副线圈电压之比等于匝数之比，所以原、副线圈匝数之比为
B错误；
C．变压器原副线圈电流与匝数成反比，则高压线路输送的电流为100A，C错误；
D．由C选项可知高压线路输送的电功率为
D正确。
故选D。
16． 5000W 50W
【详解】
[1]用200V电压输送，输电线上损失的电功率为
[2]改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为
17． 变电站 网络
【详解】
略
18． 1︰10 235︰11
【详解】
[1]根据题意可知升压变压器的原线圈电流为
因为损耗电功率为9kW，所以输送电流即升压变压器副线圈中的电流为
故升压变压器原副线圈匝数比为
[2]升压变压器输出电压为
输电线上损失的电压为
故降压变压器原线圈两端的电压为
所以降压变压器原副线圈匝数比为
19．
【详解】
变压器原、副线圈的匝数比为100：1，原线圈上所加电压为23kV，根据变压比公式，有
解得
对于副线圈所在回路，根据闭合电路欧姆定律，有
解得
故供电导线上损耗的功率为
20．（1）；（2）；
【详解】
（1）在输电线上损失的功率为，根据
解得
（2）升压变压器原线圈电流
副线圈电流
根据
可得
升压变压器副线圈电压
降压变压器原线圈电压
根据
可得
21．（1）8000W；（2）240V；（3）99%
【详解】
根据题意，所有灯都正常工作的总功率为
用电器都正常工作时的总电流为
两个变压器之间输电线上的电流为
故输电线上损耗的电功率
升压变压器的输出功率为
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
降压变压器上的输入电压
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
升压变压器的输入电压为
升压变压器的输入电流为
发电机的电动势
输电的效率
22．(1)0.1Ω；(2)
【详解】
(1)未换变压器时输电电流
变压器输出电压
电线上损失的电压
而
解得
(2)换变压器后输电电流
电线上损失的电压
变压器输出电压
则更换后的变压器匝数之比为
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．如图所示为远距离输电示意图，发电机输出正弦式交变电压瞬时值表达式为，则（ ）
A．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
B．发电机输出交流电的电压有效值是
C．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D．用户用电器上交流电的频率是
2．如图所示为高压输电的原理图，由于输电距离长，输电线上必然产生电能损耗。相比传统输电的钢芯铝绞线，新型的碳纤维软铝导线除了具有重量轻、强度大、耐腐蚀等优势外，还能有效减小传输电阻。图中两个变压器均视为理想变压器。在发电厂输出功率和输出电压U1都不改变的条件下，若将输电线由传统导线更换成电阻更小的新型碳纤维软铝导线，下列叙述正确的是（ ）
A．因为输电线的电阻减小，两输电线左端电压U2一定减小
B．因为输电线的电阻减小，两输电线右端电压U3一定减小
C．因为输电线的电阻减小，输电线上的电流一定变大
D．因为输电线的电阻减小，用户端的电压U4一定变大
3．如图所示，一台交流发电机E，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，R为输电线的总电阻。T1的输入电压、输入电流和输入功率分别为U1、I1和P1，它的输出电压、输出电流和输出功率分别为U2、I23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、输出电流和输出功率分别为U4、I4和P4。设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，下列说法正确的是（ ）
A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小
C．U2不变，I23变小 D．I4变小，P3变大
4．如图所示，有一台交流发电机E。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，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，设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（ ）
A．P2变大，P3变大 B．P1变小，P2变小
C．U2变小，U3变小 D．U2变小，U4变大
5．如图所示，可以将电压升高给电灯供电的变压器是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，T1、T2为理想变压器，R为输电线的等效电阻。保持变压器T1的输入电压不变，灯泡L正常发光。现将变压器T1副线圈上的触头P上移，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L变亮
B．R消耗的电功率减小
C．变压器T1的输入功率不变
D．变压器T2的输入电压增大
7．如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器与降压变压器之间输电线上的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，两端电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4。变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出功率和输出电压不变，则下列说法正确的是 （ ）
A．输电线上的电流I2=
B．输电线上损失的功率ΔP=
C．若用户端负载增加，那么用户端电压U4变大
D．无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1=I2U2
8．如图所示为从发电厂到用户的远距离输电示意图，两变压器均视为理想变压器。升压变压器的原、副线圈匝数分别为和，，降压变压器的原副线圈匝数分别为和，且。发电厂输出按正弦规律变化的交流电（输出电压最大值一定），输电线总电阻为，用户总电阻为，下列判断正确的是（ ）
A．升压变压器的输入电压和用户得到的电压相等
B．发电厂的输出功率不随用户电阻的变化而变化
C．如果值变大，其他参数不变，用户得到的电压增大
D．如果用户电阻增大，输电线上损失的功率可能增大
9．“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的（ ）
A． B． C． D．
10．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
11．一发电站采用高电压向外输送电能，输送的总功率为P，输电电压为U，输电导线的总电阻为R，则下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流为 B．输电线上的电流为
C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的功率为
12．如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副，线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为10：1和1：10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（ ）
A．若电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，线路输送电功率为110kW
B．若保持发电机输送功率一定，仅将滑片Q下移，输电线损耗功率增加
C．若保持发电机输出电压U1一定，仅将滑片Q下移，输电线损耗电压减少
D．若发电机输出电压U1一定，若用户数增加，为维持用户电压U4一定，可将滑片P上移
13．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示。输电线总电阻为，升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为的用电器正常工作，则（ ）
A．图乙中电压的瞬时值表达式为
B．图乙中电压的有效值和用电器的额定电压都是，所以
C．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大
D．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率
14．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 （ ）
A．
B．输电线损失的电功率为
C．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大
D．电厂输送电功率为U2I2
15．互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。它能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，的原、副线圈匝数比为1:100，交流电压表的示数为100V，交流电流表的示数为1A，则（ ）
A．a是交流电压表，b是交流电流表
B．的原、副线圈匝数比为100:1
C．高压线路输送的电流为1A
D．高压线路输送的电功率为
二、填空题
16．一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线上总电阻为0.5Ω。如果先用200V电压输送，输电线上损失的电功率为____________。后改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为____________。
17．电网：通过网状的输电线、______，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电______。
18．远距离输电使用高压输电。发电站一台发电机输出电功率150kW，输出电压500V，经发电站附近的升压变压器升压后，通过总电阻为10Ω的输电线路将电能输送到远距离的用户附近的降压变压器，经降压到220V后输给用户。已知输电线上损失的电功率为9kW，升、降压变压器均为理想变压器，则升压变压器的原副线圈匝数比为______，降压变压器的原副线圈匝数比为______。
三、解答题
19．有一台理想变压器，原、副线圈的匝数比为，原线圈上所加电压为，副线圈通过总电阻为的输电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是。求输电导线上损耗的功率。
20．某个小型水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为，已知在输电线上损失的功率为4kW，请你计算：
（1）输电线损失的电压；
（2） 输电线路中的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。
21．为了防止停电耽误生产，工厂购买了一台应急发电机及升压变压器及降压变压器各一台。如图，发电机内阻为1，升压变压器匝数比为1：10，降压变压器匝数比9：1，输电线总电阻R＝5。工厂共36个车间，每个车间有“220V，22W”灯10盏，若保证全部电灯正常发光，则：
（1）发电机输出功率多大？
（2）发电机电动势多大？
（3）输电的效率是多少？
22．每个居民小区均设有一降压变压器，变压器输入电压为6600V，为了安全，一般将此变压器建在与居住区相距较长的距离之外，经该变压器降压后用长导线接到居民小区。此距离上的导线电阻R不可忽略。一居民小区有440户，每户平均消耗电功率为100W，使用的变压器匝数比为，恰好能使额定电压为220V的用电器正常工作。求：
(1)导线上的总电阻R为多少；
(2)现在因家用电器增加，每户平均消耗的电功率为300W。变压器输入电压仍为6600V，输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需更换变压器，则新变压器的原副线圈匝数比为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．当用户用电器的总电阻增大时，即用电器的数量减少，则降压变压器的输出功率减小，而副线圈电压不变，则副线圈电流减小，则降压变压器的原线圈电流减小，则输电线上损失的功率减小，故A正确；
B．发电机输出交流电的电压最大值是，有效值为
故B错误；
C．由A解析可知，用户用电器的总电阻对输电线的电流也有影响，故C错误；
D．用户用电器上交流电的频率应当与发电机输出正弦式交变电流的频率相同，即为
故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
A．由于发电厂的输出电压U1不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压U2不变，即两输电线左端电压U2不变，故A错误；
BC．输电功率P与输电电压U2都不变，由P＝UI可知输电线上的输电电流I不变，输电线的电阻R减小，输电线上损失的电压
U损＝I线R
减小，降压变压器的输入电压
U3＝U2﹣U损
增大，故BC错误；
D．降压变压器原副线圈匝数不变，降压变压器输入电压U3增大，降压变压器副线圈输出电压即用户端的电压U4变大，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
当用户消耗的电功率变大时，P4变大，则P3变大；I4变大，I23变大，根据
可知，U2不变，导线上的电压损失变大，则
U3=U2-I23R
减小，根据
可知，U3减小。
故选B。
4．A
【详解】
AB．因为
P1＝P2＝ΔP＋P3
P3＝P4
由于P4增大，则T2次级电流变大，则初级电流也变大
可知ΔP、P3及P1、P2均变大，A正确，B错误；
CD．因为
U2＝U1
U1一定，所以U2不变，CD错误。
故选A。
5．C
【详解】
AB．变压器只能对交变电流实现变压，不能对直流电流变压，故A、D错误；
CD．由于电压比与变压器线圈匝数比成正比，副线圈匝数多于原线圈匝数的变压器才能实现升压，所以B错误，C正确。
故选C。
6．B
【详解】
现将变压器T1副线圈上的触头P上移，根据电压与匝数成正比可知，T1的副线圈电压减小，将T2的副线圈等效到T1副线圈回路中，则回路总电压减小，则电流减小，故灯泡L变暗，R消耗的电功率 ，减小，变压器T1的输入功率与输出功率相等， 减小，灯泡两端电压减小，则变压器T2的输出电压减小，匝数比不变，则变压器T2的输入电压减小，故B正确ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】
A． R是输电线的电阻，输电线上的电压损失
输电线上的电流为
A错误；
B．输电线上损失的功率为
B错误；
C．若用户端负载增加，则通过降压变压器副线圈的电流I4增大，根据
则输电电流增大，输电线上损耗的电压ΔU增大，因为
降压变压器原线圈的电压减小，根据
=
U4减小，C错误；
D．变压器均为理想变压器，根据能量守恒可得无论用户端的负载如何变化，始终有
即
D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．发电厂输出电压最大值一定，则升压变压器的输入电压有效值，不变，根据
可知
根据串联电路特点可知降压变压器输入电压
根据
可知
选项A错误；
BD．若用户电阻增大，会使得线路中电流均减小，发电厂输出功率
减小，输电线上损失的功率
可知输电线上的损失功率减小，选项BD错误；
C．输电线所在电路有
又
和
结合
可得
由此可知若增大，其他参数不变，用户得到的电压增大，选项C正确。
故选C。
9．A
【详解】
根据
P=IU
P线=I2R
可得
将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的。
故选A。
10．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。
11．B
【详解】
AB. 输电线上的电流为.
当U是导线上损失的电压，可以用电流
而本题中电压U为输电电压，不是导线上的损失电压，故A错误，B正确；
C. 因U为输电电压，不是输电线上损失的电压，故C错误；
D．因U为输电电压，不是加在导线两端的电压，故不能用公式
计算输电线上损失的功率，故D错误。
故B正确。
12．D
【详解】
A．由题意，根据理想变压器变压和变流规律可得
解得
U2＝2200V，I2＝100A
所以线路输送的电功率为
P＝U2I2＝2200×100W＝220kW
故A错误；
B．输电线损耗的功率为
若保持P不变，输电电压U2增大，则ΔP减小，故B错误；
C．根据闭合电路欧姆定律有
U3＝U2﹣I2r
根据理想变压器变压和变流规律有
设用户端总电阻为R，则有
联立解得
若保持发电机输出电压U1和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电电压U2增大，R不变，所以输电电流I2增大，而输电线损耗电压为
ΔU＝I2r
所以ΔU 增大，故C错误；
D．若保持发电机输出电压U1和Q的位置一定，使用户数增加，即U2不变，R减小，则I2增大，U3减小，为了维持用户电压U4一定，需要增大，可将滑片P上移，故D正确。
故选D。
13．A
【详解】
A．根据乙图可知，电压的最大值，周期T=0.02s，所以
则乙图中电压的瞬时值表达式为
故A正确；
B．由变压器的电压比与匝数之比的关系得
，
因与为线路电压损失，即U2＞U3，又U1=U4所以
故B错误；
C．变压器变压变流不变频，通过变压器的原副线圈的电流的频率相同，故C错误；
D．因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，故D错误。
故选A。
14．D
【详解】
A．由于输电线总电阻为R，输电线上有电压降，，根据欧姆定律得
故A错误；
B．输电线上有功率损失为
故B错误；
C．根据理想变压器
P1=P2=U2I2
知：在功率不变的情况下，增大U2，I2减小，故C错误；
D．理想变压器不改变电功率，U2I2=U1I1，故电厂输送电功率为U2I2，故D正确。
故选D。
15．D
【详解】
A．两端接在同一根电线上，因此a是交流电流表，两端接在两根电线上，因此b是交流电压表，A错误；
B．变压器原副线圈电压之比等于匝数之比，所以原、副线圈匝数之比为
B错误；
C．变压器原副线圈电流与匝数成反比，则高压线路输送的电流为100A，C错误；
D．由C选项可知高压线路输送的电功率为
D正确。
故选D。
16． 5000W 50W
【详解】
[1]用200V电压输送，输电线上损失的电功率为
[2]改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为
17． 变电站 网络
【详解】
略
18． 1︰10 235︰11
【详解】
[1]根据题意可知升压变压器的原线圈电流为
因为损耗电功率为9kW，所以输送电流即升压变压器副线圈中的电流为
故升压变压器原副线圈匝数比为
[2]升压变压器输出电压为
输电线上损失的电压为
故降压变压器原线圈两端的电压为
所以降压变压器原副线圈匝数比为
19．
【详解】
变压器原、副线圈的匝数比为100：1，原线圈上所加电压为23kV，根据变压比公式，有
解得
对于副线圈所在回路，根据闭合电路欧姆定律，有
解得
故供电导线上损耗的功率为
20．（1）；（2）；
【详解】
（1）在输电线上损失的功率为，根据
解得
（2）升压变压器原线圈电流
副线圈电流
根据
可得
升压变压器副线圈电压
降压变压器原线圈电压
根据
可得
21．（1）8000W；（2）240V；（3）99%
【详解】
根据题意，所有灯都正常工作的总功率为
用电器都正常工作时的总电流为
两个变压器之间输电线上的电流为
故输电线上损耗的电功率
升压变压器的输出功率为
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
降压变压器上的输入电压
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
升压变压器的输入电压为
升压变压器的输入电流为
发电机的电动势
输电的效率
22．(1)0.1Ω；(2)
【详解】
(1)未换变压器时输电电流
变压器输出电压
电线上损失的电压
而
解得
(2)换变压器后输电电流
电线上损失的电压
变压器输出电压
则更换后的变压器匝数之比为
答案第1页，共2页
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