3.4电能的输送 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 3.4电能的输送 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 915.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-19 10:12:09 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 3.4 电能的输送
一、单选题
1．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的高电压，所用的器材叫电压互感器。如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁，如图所示。为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为，则除冰时（ ）
A．输电电流为 B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为
3．某发电厂向工厂供电，输送的功率为P，输出的电压为U，输电线路的总电阻为r。若用原、副线圈的匝数之比为1∶10的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是（ ）
A．升压变压器副线圈电压U2降低 B．降压变压器原线圈电压U3升高
C．输电线消耗的功率增大 D．发电机的输出功率不变
5．某远距离输电线路可简化为如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，输电线总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，变压器为理想变压器。现进行输电线路改造，改造后输电线电阻R变小，发电厂电压、升压变压器匝数比、用户电压以及发电厂总功率保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．改造后输电电压减小 B．改造后降压变压器原线圈两端电压减小
C．改造后降压变压器的匝数比减小 D．改造后降压变压器输出功率变大
6．如图所示，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，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．当用户的用电器增多时，U2减小，U4减小
B．当用户的用电器增多时，P1增大，P3减小
C．输电线上损失的功率为ΔP=
D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
7．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1=250 V，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻R线=5 Ω，输电线上损失的功率P线=2 kW，养殖场共有1100盏标有“220 V 40 W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流I线=20 A B．升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶10
C．降压变压器的匝数比n3∶n4=9∶1 D．发电机的输出功率为44 kW
8．浙北一福州1000千伏特高压交流输变电工程是国家电网公司投运的第三条特高压交流工程，也是福建电网首个特高压线路工程。浙福线的投运让福建电网实现了从500千伏超高压到1000千伏特高压的跨越，福建从此进入“特高压”时代。在传输电能总功率不变的情况下，从原来的500千伏超高压输电升级为1000千伏的特高压输电，只考虑输电线电阻产生的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的2倍
B．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的4倍
C．若损失功率不变，传输相同距离，用相同材料制成的输电线横截面积变为原来的
D．若损失功率不变，相同材料，相同粗细的输电线的传输距离是原来的2倍
9．某发电机说明书的部分内容如表所示。现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为，安置区家用电器的总功率为，当这些额定电压为的家用电器都正常工作时，下列说法正确的是（ ）
型号 AED6500S
输出电压范围
最大输出功率
A．输电线路中的电流为
B．发电机的实际输出电压为
C．在输电线路上损失的电功率为
D．如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是
10．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
11．在如图所示的远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（ ）
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总输送功率的比例减小
12．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈的匝数分别为、。在的原线圈两端接入一电压的交流电源，已知升压变压器的原线圈输入的总电功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压；在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的____________引起，在输电功率一定时，输电电压越____，电能损失就越小。
14．经济：指输电线路建造和运行的费用______，电能损耗______。
15．从发电厂输出的电功率为220kW，输电线的总电阻为0.25Ω。若输送电压为1.1kV，输电线上损失的电功率为_______kW；保持输送功率不变，要使要输电线上损失的电功率不超过100W，输送电压至少为___________kV。
16．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，则输电线上由电阻造成的电压损耗是原来的________，输电线上的电功率损耗是原来的________。
17．远距离输电时，为了减少输送过程中的热损耗，常采用_______输电（选填“高压”或“低压”）．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为5Ω．用11kV和110kV的电压输电，在输电线上损失的功率分别为__________W和________W．
三、解答题
18．下图是常见的配电变压器系统，它将高压转变为电压供生产和生活使用。你能判断图中A、B两组线，哪组线上的电压是，哪组线上的电压是或吗？
19．如果分别用和的交流电压输送相同的电功率，而且输电导线的材料、输送距离和线路损耗功率都相同，那么它们所用导线的横截面积之比是多少？设用的交流电压输电时，所用多股绞合铝线的横截面积为，那么，在用交流电压输电时，所用同样导线的直径为多少？这样的导线能行吗？
20．某大型光伏电站的功率是500kW，电压为12V，送往外地时，先通过逆变器转化为220V的交流电（转化效率为80%），然后经变压器Ⅰ升压为20000V，通过总电阻为r=20Ω的输电线路送往某地，如图所示，再经变压器Ⅱ降为220V电压供用户使用，求：
（1）变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比？
（2）用户最多可使用的功率为多少？
21．利用高压进行远距离输电可以更加有效地降低输电线上损耗的功率。现有一小型交流发电机的输出功率为，输出电压为，用户需用电压为，为使输电线损耗的功率仅为输出功率的2%，现在发电机处安装升压变压器，在用户处安装降压变压器。已知输电线的电阻为，求：
（1）此时输电线中的电流；
（2）所安装的升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。
22．一台小型发电机的最大输出功率为，输出电压恒为，现用电阻率为、横截面积为的输电线向距离处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，理想升压变压器原、副线圈匝数分别为，理想降压变压器原、副线圈匝数分别为。
(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？
(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
由电压互感器的工作原理可知，电压互感器应跨接在火线与零线之间，且由于电压与匝数成正比，故电压互感器应使高压电线并联接入匝数较多的线圈上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】
根据△P=I2r，导线上的热损失功率变为原来的9倍，电流应增加为原来的3倍，即为3I；由P=UI知，则输送电压变为。
故选D。
3．C
【详解】
发电厂输出的电流为
输电线路上的电流为
工厂得到的功率为
故选C。
4．C
【详解】
A．发电机的输出电压U1不变，升压变压器匝数比不变，则副线圈电压U2不变，A错误；
BC．当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压变压器原线圈电流增大，输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大、输电线上的电压损失增大，进一步导致降压变压器的输入电压U3减小，B错误，C正确；
D．用户开启的用电器增多，消耗的功率增大，发电机输出功率随之增大，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．由升压变压器
可得
可知改造后输电电压不变，故A错误；
B．由发电总功率
可得不变，所以输电线上的电压降为
由于改造后输电线电阻R变小，可知输电线上的电压降减小，改造后降压变压器原线圈两端电压
增大，故B错误；
C．由降压变压器
可知改造后降压变压器的匝数比增大，故C错误；
D．输电线上损失的功率
减小，改造后降压变压器输出功率
变大，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
AB．交流发电机的输出电压U1一定，匝数不变，根据
知U2不变；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P1、P3变大，故副线圈的输出功率增大，根据
可知输电线上的电流增大，则输电线上损失的电压
增大；所以原线圈上的电压
变小，根据
可知U4变小，AB错误；
C．输电线上损失的功率
ΔP=
C错误；
D．输送功率一定时，根据
P=UI，P损=I2R
知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据
知，应增大升压变压器的匝数比；根据
U3=U2－I2R
U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压U4不变，根据
知，应增大降压变压器的匝数比，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．根据公式
解得
A正确；
B．设升压变压器原线圈电流为I1，则有
解得
升压变压器的匝数比为
B错误；
C．降压变压器的副线圈的电流为
降压变压器的匝数比为
C错误；
D．发电机的输出功率
D错误。
故选A。
8．C
【详解】
AB．输电线上损失的电压为
输电线上损失的功率为
在功率不变时，电压升高为原来的2倍，则传输电流变为原来的，若输电线不变，则变为原来的，变为原来的，故AB错误；
CD．如果损失功率不变，则有
解得
如果输电线材料相同，则电阻率不变，根据电阻定律可知，传输距离不变时，输电线横截面积要变为原来的；输电线横截面积不变时，传输距离是原来的4倍，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．当这些额定电压为的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为
A错误；
B．导线电阻为
则发电机的实际输出电压为
B错误；
C．在输电线路上损失的电功率为
C正确；
D．如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是
D错误。
故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A ．由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，选项 A 错误；
B ．由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压 U2不变，根据P=UI 可输电线上的电流I线 增大，根据U损=I线R ，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3-U2=U损 可得，降压变压器的输入电压 U3 减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，选项 B 错；
C ．根据
又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，选项 C 正确；
D ．根据
发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大，选项 D 错误。
故选 C 。
12．A
【详解】
升压变压器原线圈输入电压的最大值为，有效值为
根据变压器的变压比
可知副线圈电压为
输电电流
输电线上损失的电功率为
用户消耗的电功率为
联立解得
故选A。
13． 交流 热效应 高
【详解】
[1]变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变交流电的电压；
[2][3]在远距离送电中，导线上损失的电能主要由电流的热效应引起；由
可知，在电阻和通电时间不变时，电流减小，电阻产生的热量减小为原来电流的平方倍．
从而可知减小电能损失的有效办法是减小输送电流，即提高输电电压；所以在输电功率一定时，输电电压越高，电能损失就越小。
【点睛】
本题考查了焦耳定律和影响电阻大小的因素，以及影响电流产生电热的因素，让学生能利用所学知识解释高压输电的原因。
14． 低 少
【详解】
略
15． 10 11
【详解】
(1)[1]输送功率为，功率损耗为，故
若输送电功率保持220kW 不变，在用1.1kV电压输电时，线路上损失功率为
(2)[2]要使输电线上损失的电功率不超过100W
则有
那么输送电压至少为
16．
【详解】
[1][2]由知，当输送的功率P一定，电压升高为原来的n倍时，输电电流
又，所以输电线上的功率损失
输电线上的电压损失
17． 高压 2000 20
【详解】
试题分析：为了减小热损耗，r一定，所以需要减小电流，因为输送功率一定，即，所以提供输送电压，故采用高压输电，当采用11kV电压输电时，，当采用110kV电压输电时，
考点：考查了远距离输电
【名师点睛】
解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道采用高压输电，可以减小功率的损失．
18．A组线一定是高压线
【详解】
A组线一定是高压线；因为A组线的下面有电闸，可随时切断电源，还配有避雷装置；况且因为高压线危险性较大，故离地面较高。
19．1:2500，0.22m，不行
【详解】
电路中输送的电流为
输电损失的功率
可得输电线电阻
根据题意可知输电功率P相同、输电线上的功率损失P损相同，输电线电阻之比
由电阻定律
因为ρ与L相等，可得导线横截面积之比为
如果S2=16mm2，则
S1=2500S2=2500×16mm2=40000mm2=0.04m2
导线横截面积
S1=πr2
代入数据解得导线半径
r≈0.11m
导线直径
d=0.22m
导线直径太大，这样的导线不但耗材多，而且不容易运输和架设，所以不行。
20．（1）；（2）392 kW
【详解】
（1）变压器Ⅰ的原、副线圈匝数比为
变压器Ⅰ的输出功率
输电电流
则输电线上损失的电压
变压器Ⅱ的输入电压
则变压器Ⅱ的原、副线圈匝数比为
（2）用户最多可使用的功率为
21．（1）70A；（2）
【详解】
（1）输电线上损耗的功率为
又
所以输电线中的电流
（2）根据理想变压器的输入功率和输出功率相等可知，升压变压器副线圈两端的电压为
所以升压变压器原、副线圈的匝数比为
因为降压变压器原线圈两端的电压为
降压变压器副线圈两端的电压为
所以降压变压器原、副线圈的匝数比为
22．(1)；(2)
【详解】
(1)导线电阻
代入数据解得
升压变压器原线圈中电流满足
得
升压变压器副线圈中电流满足
解得
由
得
(2)降压变压器的输入电压满足
代入数据解得
因为输出电压
由
得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的高电压，所用的器材叫电压互感器。如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．在我国北方部分地区经常出现低温雨雪冰冻天气，高压输电线因结冰而造成严重损毁，如图所示。为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为，则除冰时（ ）
A．输电电流为 B．输电电流为9I
C．输电电压为3U D．输电电压为
3．某发电厂向工厂供电，输送的功率为P，输出的电压为U，输电线路的总电阻为r。若用原、副线圈的匝数之比为1∶10的理想升压变压器输电，则工厂得到的功率为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是（ ）
A．升压变压器副线圈电压U2降低 B．降压变压器原线圈电压U3升高
C．输电线消耗的功率增大 D．发电机的输出功率不变
5．某远距离输电线路可简化为如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，输电线总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，变压器为理想变压器。现进行输电线路改造，改造后输电线电阻R变小，发电厂电压、升压变压器匝数比、用户电压以及发电厂总功率保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．改造后输电电压减小 B．改造后降压变压器原线圈两端电压减小
C．改造后降压变压器的匝数比减小 D．改造后降压变压器输出功率变大
6．如图所示，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，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．当用户的用电器增多时，U2减小，U4减小
B．当用户的用电器增多时，P1增大，P3减小
C．输电线上损失的功率为ΔP=
D．要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比，同时应增大降压变压器的匝数比
7．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压U1=250 V，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻R线=5 Ω，输电线上损失的功率P线=2 kW，养殖场共有1100盏标有“220 V 40 W”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．输电线上的电流I线=20 A B．升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶10
C．降压变压器的匝数比n3∶n4=9∶1 D．发电机的输出功率为44 kW
8．浙北一福州1000千伏特高压交流输变电工程是国家电网公司投运的第三条特高压交流工程，也是福建电网首个特高压线路工程。浙福线的投运让福建电网实现了从500千伏超高压到1000千伏特高压的跨越，福建从此进入“特高压”时代。在传输电能总功率不变的情况下，从原来的500千伏超高压输电升级为1000千伏的特高压输电，只考虑输电线电阻产生的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的2倍
B．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的4倍
C．若损失功率不变，传输相同距离，用相同材料制成的输电线横截面积变为原来的
D．若损失功率不变，相同材料，相同粗细的输电线的传输距离是原来的2倍
9．某发电机说明书的部分内容如表所示。现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为，安置区家用电器的总功率为，当这些额定电压为的家用电器都正常工作时，下列说法正确的是（ ）
型号 AED6500S
输出电压范围
最大输出功率
A．输电线路中的电流为
B．发电机的实际输出电压为
C．在输电线路上损失的电功率为
D．如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是
10．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
11．在如图所示的远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（ ）
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总输送功率的比例减小
12．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈的匝数分别为、。在的原线圈两端接入一电压的交流电源，已知升压变压器的原线圈输入的总电功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
13．变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压；在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的____________引起，在输电功率一定时，输电电压越____，电能损失就越小。
14．经济：指输电线路建造和运行的费用______，电能损耗______。
15．从发电厂输出的电功率为220kW，输电线的总电阻为0.25Ω。若输送电压为1.1kV，输电线上损失的电功率为_______kW；保持输送功率不变，要使要输电线上损失的电功率不超过100W，输送电压至少为___________kV。
16．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，则输电线上由电阻造成的电压损耗是原来的________，输电线上的电功率损耗是原来的________。
17．远距离输电时，为了减少输送过程中的热损耗，常采用_______输电（选填“高压”或“低压”）．从发电站输出的功率为220 kW，输电线的总电阻为5Ω．用11kV和110kV的电压输电，在输电线上损失的功率分别为__________W和________W．
三、解答题
18．下图是常见的配电变压器系统，它将高压转变为电压供生产和生活使用。你能判断图中A、B两组线，哪组线上的电压是，哪组线上的电压是或吗？
19．如果分别用和的交流电压输送相同的电功率，而且输电导线的材料、输送距离和线路损耗功率都相同，那么它们所用导线的横截面积之比是多少？设用的交流电压输电时，所用多股绞合铝线的横截面积为，那么，在用交流电压输电时，所用同样导线的直径为多少？这样的导线能行吗？
20．某大型光伏电站的功率是500kW，电压为12V，送往外地时，先通过逆变器转化为220V的交流电（转化效率为80%），然后经变压器Ⅰ升压为20000V，通过总电阻为r=20Ω的输电线路送往某地，如图所示，再经变压器Ⅱ降为220V电压供用户使用，求：
（1）变压器Ⅱ的原、副线圈匝数之比？
（2）用户最多可使用的功率为多少？
21．利用高压进行远距离输电可以更加有效地降低输电线上损耗的功率。现有一小型交流发电机的输出功率为，输出电压为，用户需用电压为，为使输电线损耗的功率仅为输出功率的2%，现在发电机处安装升压变压器，在用户处安装降压变压器。已知输电线的电阻为，求：
（1）此时输电线中的电流；
（2）所安装的升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比。
22．一台小型发电机的最大输出功率为，输出电压恒为，现用电阻率为、横截面积为的输电线向距离处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，理想升压变压器原、副线圈匝数分别为，理想降压变压器原、副线圈匝数分别为。
(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？
(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
由电压互感器的工作原理可知，电压互感器应跨接在火线与零线之间，且由于电压与匝数成正比，故电压互感器应使高压电线并联接入匝数较多的线圈上，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．D
【详解】
根据△P=I2r，导线上的热损失功率变为原来的9倍，电流应增加为原来的3倍，即为3I；由P=UI知，则输送电压变为。
故选D。
3．C
【详解】
发电厂输出的电流为
输电线路上的电流为
工厂得到的功率为
故选C。
4．C
【详解】
A．发电机的输出电压U1不变，升压变压器匝数比不变，则副线圈电压U2不变，A错误；
BC．当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压变压器原线圈电流增大，输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大、输电线上的电压损失增大，进一步导致降压变压器的输入电压U3减小，B错误，C正确；
D．用户开启的用电器增多，消耗的功率增大，发电机输出功率随之增大，D错误。
故选C。
5．D
【详解】
A．由升压变压器
可得
可知改造后输电电压不变，故A错误；
B．由发电总功率
可得不变，所以输电线上的电压降为
由于改造后输电线电阻R变小，可知输电线上的电压降减小，改造后降压变压器原线圈两端电压
增大，故B错误；
C．由降压变压器
可知改造后降压变压器的匝数比增大，故C错误；
D．输电线上损失的功率
减小，改造后降压变压器输出功率
变大，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
AB．交流发电机的输出电压U1一定，匝数不变，根据
知U2不变；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即P1、P3变大，故副线圈的输出功率增大，根据
可知输电线上的电流增大，则输电线上损失的电压
增大；所以原线圈上的电压
变小，根据
可知U4变小，AB错误；
C．输电线上损失的功率
ΔP=
C错误；
D．输送功率一定时，根据
P=UI，P损=I2R
知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又U1一定，根据
知，应增大升压变压器的匝数比；根据
U3=U2－I2R
U2增大，I2减小，所以U3增大，用户电压U4不变，根据
知，应增大降压变压器的匝数比，D正确。
故选D。
7．A
【详解】
A．根据公式
解得
A正确；
B．设升压变压器原线圈电流为I1，则有
解得
升压变压器的匝数比为
B错误；
C．降压变压器的副线圈的电流为
降压变压器的匝数比为
C错误；
D．发电机的输出功率
D错误。
故选A。
8．C
【详解】
AB．输电线上损失的电压为
输电线上损失的功率为
在功率不变时，电压升高为原来的2倍，则传输电流变为原来的，若输电线不变，则变为原来的，变为原来的，故AB错误；
CD．如果损失功率不变，则有
解得
如果输电线材料相同，则电阻率不变，根据电阻定律可知，传输距离不变时，输电线横截面积要变为原来的；输电线横截面积不变时，传输距离是原来的4倍，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
A．当这些额定电压为的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为
A错误；
B．导线电阻为
则发电机的实际输出电压为
B错误；
C．在输电线路上损失的电功率为
C正确；
D．如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是
D错误。
故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A ．由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，选项 A 错误；
B ．由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压 U2不变，根据P=UI 可输电线上的电流I线 增大，根据U损=I线R ，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3-U2=U损 可得，降压变压器的输入电压 U3 减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，选项 B 错；
C ．根据
又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，选项 C 正确；
D ．根据
发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大，选项 D 错误。
故选 C 。
12．A
【详解】
升压变压器原线圈输入电压的最大值为，有效值为
根据变压器的变压比
可知副线圈电压为
输电电流
输电线上损失的电功率为
用户消耗的电功率为
联立解得
故选A。
13． 交流 热效应 高
【详解】
[1]变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变交流电的电压；
[2][3]在远距离送电中，导线上损失的电能主要由电流的热效应引起；由
可知，在电阻和通电时间不变时，电流减小，电阻产生的热量减小为原来电流的平方倍．
从而可知减小电能损失的有效办法是减小输送电流，即提高输电电压；所以在输电功率一定时，输电电压越高，电能损失就越小。
【点睛】
本题考查了焦耳定律和影响电阻大小的因素，以及影响电流产生电热的因素，让学生能利用所学知识解释高压输电的原因。
14． 低 少
【详解】
略
15． 10 11
【详解】
(1)[1]输送功率为，功率损耗为，故
若输送电功率保持220kW 不变，在用1.1kV电压输电时，线路上损失功率为
(2)[2]要使输电线上损失的电功率不超过100W
则有
那么输送电压至少为
16．
【详解】
[1][2]由知，当输送的功率P一定，电压升高为原来的n倍时，输电电流
又，所以输电线上的功率损失
输电线上的电压损失
17． 高压 2000 20
【详解】
试题分析：为了减小热损耗，r一定，所以需要减小电流，因为输送功率一定，即，所以提供输送电压，故采用高压输电，当采用11kV电压输电时，，当采用110kV电压输电时，
考点：考查了远距离输电
【名师点睛】
解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道采用高压输电，可以减小功率的损失．
18．A组线一定是高压线
【详解】
A组线一定是高压线；因为A组线的下面有电闸，可随时切断电源，还配有避雷装置；况且因为高压线危险性较大，故离地面较高。
19．1:2500，0.22m，不行
【详解】
电路中输送的电流为
输电损失的功率
可得输电线电阻
根据题意可知输电功率P相同、输电线上的功率损失P损相同，输电线电阻之比
由电阻定律
因为ρ与L相等，可得导线横截面积之比为
如果S2=16mm2，则
S1=2500S2=2500×16mm2=40000mm2=0.04m2
导线横截面积
S1=πr2
代入数据解得导线半径
r≈0.11m
导线直径
d=0.22m
导线直径太大，这样的导线不但耗材多，而且不容易运输和架设，所以不行。
20．（1）；（2）392 kW
【详解】
（1）变压器Ⅰ的原、副线圈匝数比为
变压器Ⅰ的输出功率
输电电流
则输电线上损失的电压
变压器Ⅱ的输入电压
则变压器Ⅱ的原、副线圈匝数比为
（2）用户最多可使用的功率为
21．（1）70A；（2）
【详解】
（1）输电线上损耗的功率为
又
所以输电线中的电流
（2）根据理想变压器的输入功率和输出功率相等可知，升压变压器副线圈两端的电压为
所以升压变压器原、副线圈的匝数比为
因为降压变压器原线圈两端的电压为
降压变压器副线圈两端的电压为
所以降压变压器原、副线圈的匝数比为
22．(1)；(2)
【详解】
(1)导线电阻
代入数据解得
升压变压器原线圈中电流满足
得
升压变压器副线圈中电流满足
解得
由
得
(2)降压变压器的输入电压满足
代入数据解得
因为输出电压
由
得
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