3.4 电能的输送（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 3.4 电能的输送（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 815.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-20 20:19:20 | ||
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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．下列关于远距离输电的说法正确的是（ ）
A．赫兹发明了第一台实用的变压器
B．实际输电过程中，输电电压越高越好
C．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，可以减小断电的风险，可以调剂不同地区电力供需的平衡
D．若采用直流输电技术，会增加感抗和容抗
2．某水电站，用总电阻为5Ω的输电线给940km外的用户送电，其输出电功率是3×106kW。现用500kV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1×105A
B．输电线上损失电压为300kV
C．该输电系统的输电效率为96%
D．若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5×108kW
3．如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数不变，电压表的示数增大
B．电流表、的示数均减小
C．输电线上损失的电压增加了
D．输电线上损失的功率增加了
4．某发电厂用2.2kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kV的电压，仍然用该输电线路输送同样的电功率。则前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为（ ）
A．1：1 B．10：1 C．100：1 D．1000：1
5．远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由2改接为1时，下列说法正确的是( )
A．电压表读数减小
B．电流表读数增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．用户的功率增大
6．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
7．为有效解决渝西、渝北局部地区用电紧张形势，渝西、渝北电网主网架由220kV升级到500kV超高压，有力地支撑了这两个地区较大的年用电量。远距离输电时，首先要把电厂发电机组产生的500V电压通过升压变压器升高到500kV，以40万kW的功率远距离送往变电站，不同的输送电压相应的线损率（输电线上损耗的功率与总功率的比值）如表所示，则升级后（ ）
电压等级（KV） 线损率（%）
220 3
500 1
A．送往变电站远距离输电线的电流为8000A
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为1：100
C．材料相同的情况下输电导线粗细对线损耗无影响
D．送往变电站的输电线损耗功率比升级前减少了8000kW
8．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV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2×105A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C．输电线上损失的功率为，U为输电电压，r为输电线的电阻
D．输电线上损失的功率为9×107kW
9．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（
A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500V
C．当夜晚用户用电器增多时，输电线上损失的功率增大
D．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
10．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
11．如图所示为远距离输电示意图，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制为（即用户得到的功率为）。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上通过的电流为
B．降压变压器的输入电压为
C．升压变压器的匝数比为
D．降压变压器的匝数比为
12．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如下图，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比4∶1，输电线总电阻R＝4 Ω。全校共22个班，每班有“220 V，40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则（ ）
A．发电机输出功率为5 280 W
B．发电机电动势为250 V
C．若减小升压变压器原副线圈匝数比可以提高输电的效率
D．若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率也减半
二、填空题
13．电网输电的优点
（1）降低一次能源的运输成本，获得最大的______。
（2）减小断电的风险，调剂不同地区______的平衡。
（3）合理调度电力，使______的供应更加可靠，质量更高。
14．感应电动势的大小与________成正比；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________．
15．某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W,电厂输出电压仅为350V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高到2800V再输出,之后用降压变压器降压到220V给用户使用,已知输电线路的总电阻为4Ω,则损失的电功率为______W,降压变压器的原、副线圈的匝数之比为______．
16．如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，每根输电线的电阻为1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。
17．发电机端电压为220V，输送功率110kW，为保证用户至少获得100kW的功率，则输电线的电阻不得大于______ Ω；若用一个理想变压器升压至5 500V后再输电，则输电线的电阻不得大于______ Ω．
三、解答题
18．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。求：
（1）升压变压器副线圈上的输出电流；
（2）升压变压器副线圈上的输出电压；
（3）升压变压器的原、副线圈的匝数比；
（4）如果该村某工厂用电功率为，则该村还可以装“”的电灯多少盏？
19．在用电高峰，我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时暗一些。某物理兴趣小组对这一现象进行了调查研究。如图所示，供电电源的电压始终是，当用户的总功率是时，该小组测得用户端实际得到的电压是。
请对上述调查结果进行分析。
20．一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？
21．如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为10kW，输出电压为250V。两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V交流电，用户得到的功率为发电机输出功率的96%，若变压器是理想变压器。求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。
22．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。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．西屋公司的工程师威廉·史坦雷从乔治·威斯汀豪斯、路森·戈拉尔与约翰·狄克逊·吉布斯买来变压器专利以后，在1885年制造了第一台实用的变压器，故A错误；
B．输电电压不是越高越好，电压越高，对输电线路绝缘性能的要求就越高，线路修建费用就会增多。输电电压越高，变压器上的电压也越高，对变压器的要求也相应提高。所以在实际输电过程中，要综合考虑各种因素，依照不同的情况选择合适的输电电压，故B错误；
C．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，可以减小断电的风险，可以调剂不同地区电力供需的平衡，故C正确；
D．若采用直流输电技术，会减少感抗和容抗，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．输电线上输送的电流大小为
A错误；
B．输电线上损失电压为
B错误；
C．损失的功率为
故该输电系统的输电效率为
94%
C错误；
D．若改用10kV电压输电，则输电电流为
输电线上损失的功率为
D正确。
故选D。
3．C
【详解】
AB．由于发电厂输出电压恒为U，根据理想变压器的规律，对于升压变压器
故电压表的示数不变，发电厂输出功率增加了，则发电厂输出电流增加了
根据理想变压器的规律，对于升压变压器
示数增加了
由于示数增加，示数也将增加，降压变压器的输入电压将减少
故示数也将减小，A、B错误；
C．根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了
C正确；
D．输电线上损失的功率增加了
由于未知，故无法计算，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
设输送功率为P，输送电压为U，输电线的电阻为r，则线损
U1＝2.2kV＝2200V
U2＝22kV＝22000V
则
＝＝＝
故选C。
5．D
【详解】
B．原线圈输入电压及输电功率恒定，当S由2改接为1时，根据
U2＝U1
升压变压器副线圈匝数n2 增大，则U2增大，由于
U1I1＝U2I2
则升压变压器副线圈电流I2减小，所以电流表读数减小，B错误；
A．线路损失的电压
ΔU＝I2R线
减小，则降压变压器原线圈的电压
U3＝U2－ΔU
增大，则降压变压器副线圈的电压
U4＝U3
增大，所以电压表的读数增大，A错误；
C．输电线上损耗的功率
ΔP＝I22R线
由于升压变压器副线圈电流I2 减小，所以输电线上损耗的功率减小，C错误；
D．用户的功率
P4＝P1－ΔP
输电线上损耗的功率减小，所以用户的功率增大，D正确。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．送往变电站远距离输电线的电流为
A错误；
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为
B错误；
C．材料相同的情况下输电导线粗细会影响输电导线的电阻，电阻不同会对线损耗有影响，C错误；
D．升级后线损率减小了2%，则有
D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．由P=UI，得用500kV电压输电时输电线上输送的电流
故A错误；
B．由
得输电线上的电压损失
故B正确；
C．输电线上损失的功率为
U为输电线上损失的电压，故C错误；
D．输电线上损失的功率
故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=0.02s，故
A错误；
B．由图像可知交流的最大值为Um=500V，因此其有效值为
B错误；
C．当夜晚用户用电器增多时，干路电流增大，根据
可知，输电线上损失的功率增大，C正确；
D．输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，D错误。
故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A．输电线上通过的电流
故A错误；
B．输电线上损失的电压
升压变压器的输出电压
则降压变压器的输入电压
故B错误；
C．升压变压器的匝数比
故C正确；
D．降压变压器的匝数比
故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
A．对降压变压器
解得
，
对升压变压器
解得
故A错误；
B．对升压变压器
解得
又因为
解得
由欧姆定律可得
解得
故B正确；
C．若想提高输电效率，需要减少导线上的功率损失，就需要减小输电导线上的电流，则需要提高升压变压器原副线圈的匝数比，故C错误；
D．当电灯减少一半时
同理可得
故D错误。
故选B。
13． 经济效益 电力供需 电力
【详解】
略
14． 磁通量变化率 变压器
【详解】
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比；在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器．
15． 4900 133：11
【详解】
[1]．输送的总功率为9.8×104W，将电压升高到2800V再输出，故传输电流为：
故功率损耗为：
△P=I2R=352×4=4900W
[2]．导线上电压损耗为：
△U=IR=35×4=140V
故降压变压器的输入电压为：
U3=U-△U=2800-140=2660V
故降压变压器的原、副线圈的匝数之比为：
16． b 5000 W 110 kW
【详解】
[1]电表b串联在电路中，所以b为电流表；
[2]由
知，输电线上的电流为50 A，所以
5000 W
[3]由
知，输电线起始端的电压为2200 V ，则线路输送的电功率
P=UI=
17． 0.04; 25;
【详解】
试题分析：根据公式可得:
有知道
又P损＝I·R1
得R1＝0.04 Ω.
当升压至5 500 V时，
故.
考点：考查了远距离输电
点评：关键是对公式的灵活应用，以及对公式中各个物理量的含义正确理解
18．（1）20A；（2）5000V；（3）1:10；（4）900
【详解】
（1）根据如图所示输电线路，设升压变压器副线圈上的输出电流I2，升压变压器副线圈上的输出电压U2，由题意可知
所以有
（2）升压变压器副线圈上的输出电压
（3）发电机的输出电流为
根据电流与匝数成反比，则有
（4）据降压变压器输入功率等于输出功率有
P3=P4=100﹣4=96 kW
灯可以消耗的功率是
P灯=96kW-60kW=36kW
所以还可装灯的盏数为
盏
19．见解析
【详解】
在实际的家庭电路中，当用电器接入家庭电路后，用电器（全部是并联）、输电线（火线和零线）以及供电电源构成一个闭合电路。我们可以将它转换为一个等效的直流电路。
图中r是输电线的等效电阻，设电源内阻为0。根据前面学过的知识，当电流流过输电线时，输电线电阻r上也会产生电压降。用电高峰时，随着接入电路中用电器数量的增加，干路中的总电流会明显增加，输电线的电阻虽然较小，但是它上面的电压降还是较明显的，因此，灯泡和其他用电器两端的电压都会比正常发光或正常工作时的电压220V小一些。根据电功率公式可知，灯泡消耗的实际电功率要比额定功率小，所以它会比正常发光时要暗一些。
由于输电线存在电阻，电流流过输电线时，输电线会发热，以上的干路电流会使输电线温度过高，导致发生火灾，造成安全隐患。
20．(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
21．（1）；（2）
【详解】
（1）升压变压器原线圈的电流为
输电线电流为
解得
升压变压器原、副线圈的匝数比为
（2）用户电流为
解得
降压变压器原、副线圈的匝数比为
22．（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
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列关于远距离输电的说法正确的是（ ）
A．赫兹发明了第一台实用的变压器
B．实际输电过程中，输电电压越高越好
C．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，可以减小断电的风险，可以调剂不同地区电力供需的平衡
D．若采用直流输电技术，会增加感抗和容抗
2．某水电站，用总电阻为5Ω的输电线给940km外的用户送电，其输出电功率是3×106kW。现用500kV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1×105A
B．输电线上损失电压为300kV
C．该输电系统的输电效率为96%
D．若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5×108kW
3．如图所示为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数不变，电压表的示数增大
B．电流表、的示数均减小
C．输电线上损失的电压增加了
D．输电线上损失的功率增加了
4．某发电厂用2.2kV的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kV的电压，仍然用该输电线路输送同样的电功率。则前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为（ ）
A．1：1 B．10：1 C．100：1 D．1000：1
5．远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当S由2改接为1时，下列说法正确的是( )
A．电压表读数减小
B．电流表读数增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．用户的功率增大
6．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
7．为有效解决渝西、渝北局部地区用电紧张形势，渝西、渝北电网主网架由220kV升级到500kV超高压，有力地支撑了这两个地区较大的年用电量。远距离输电时，首先要把电厂发电机组产生的500V电压通过升压变压器升高到500kV，以40万kW的功率远距离送往变电站，不同的输送电压相应的线损率（输电线上损耗的功率与总功率的比值）如表所示，则升级后（ ）
电压等级（KV） 线损率（%）
220 3
500 1
A．送往变电站远距离输电线的电流为8000A
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为1：100
C．材料相同的情况下输电导线粗细对线损耗无影响
D．送往变电站的输电线损耗功率比升级前减少了8000kW
8．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV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2×105A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C．输电线上损失的功率为，U为输电电压，r为输电线的电阻
D．输电线上损失的功率为9×107kW
9．如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（
A．用户用电器上交流电的频率是100Hz
B．发电机输出交流电的电压有效值是500V
C．当夜晚用户用电器增多时，输电线上损失的功率增大
D．输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
10．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
11．如图所示为远距离输电示意图，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制为（即用户得到的功率为）。下列说法正确的是（ ）
A．输电线上通过的电流为
B．降压变压器的输入电压为
C．升压变压器的匝数比为
D．降压变压器的匝数比为
12．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如下图，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比4∶1，输电线总电阻R＝4 Ω。全校共22个班，每班有“220 V，40 W”灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则（ ）
A．发电机输出功率为5 280 W
B．发电机电动势为250 V
C．若减小升压变压器原副线圈匝数比可以提高输电的效率
D．若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率也减半
二、填空题
13．电网输电的优点
（1）降低一次能源的运输成本，获得最大的______。
（2）减小断电的风险，调剂不同地区______的平衡。
（3）合理调度电力，使______的供应更加可靠，质量更高。
14．感应电动势的大小与________成正比；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________．
15．某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W,电厂输出电压仅为350V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高到2800V再输出,之后用降压变压器降压到220V给用户使用,已知输电线路的总电阻为4Ω,则损失的电功率为______W,降压变压器的原、副线圈的匝数之比为______．
16．如图所示，在某一输电线路的起始端和终点端各接入一个理想变压器，原、副线圈的匝数比分别为n1∶n2=100∶1和n3∶n4=1∶50，图中a、b表示电流表或电压表，已知电压表的示数为22 V，电流表的示数为1 A，每根输电线的电阻为1Ω，则____ （选填“a”或“b”）为电流表 ，输电线上损失的电功率为______， 线路输送的电功率为___________。
17．发电机端电压为220V，输送功率110kW，为保证用户至少获得100kW的功率，则输电线的电阻不得大于______ Ω；若用一个理想变压器升压至5 500V后再输电，则输电线的电阻不得大于______ Ω．
三、解答题
18．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。求：
（1）升压变压器副线圈上的输出电流；
（2）升压变压器副线圈上的输出电压；
（3）升压变压器的原、副线圈的匝数比；
（4）如果该村某工厂用电功率为，则该村还可以装“”的电灯多少盏？
19．在用电高峰，我们会发现家庭电路中的白炽灯比正常发光时暗一些。某物理兴趣小组对这一现象进行了调查研究。如图所示，供电电源的电压始终是，当用户的总功率是时，该小组测得用户端实际得到的电压是。
请对上述调查结果进行分析。
20．一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？
21．如图所示，为一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电功率为10kW，输出电压为250V。两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V交流电，用户得到的功率为发电机输出功率的96%，若变压器是理想变压器。求：
（1）升压变压器原、副线圈的匝数比；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数比。
22．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
A．西屋公司的工程师威廉·史坦雷从乔治·威斯汀豪斯、路森·戈拉尔与约翰·狄克逊·吉布斯买来变压器专利以后，在1885年制造了第一台实用的变压器，故A错误；
B．输电电压不是越高越好，电压越高，对输电线路绝缘性能的要求就越高，线路修建费用就会增多。输电电压越高，变压器上的电压也越高，对变压器的要求也相应提高。所以在实际输电过程中，要综合考虑各种因素，依照不同的情况选择合适的输电电压，故B错误；
C．采用电网送电可以降低一次能源的运输成本，可以减小断电的风险，可以调剂不同地区电力供需的平衡，故C正确；
D．若采用直流输电技术，会减少感抗和容抗，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．输电线上输送的电流大小为
A错误；
B．输电线上损失电压为
B错误；
C．损失的功率为
故该输电系统的输电效率为
94%
C错误；
D．若改用10kV电压输电，则输电电流为
输电线上损失的功率为
D正确。
故选D。
3．C
【详解】
AB．由于发电厂输出电压恒为U，根据理想变压器的规律，对于升压变压器
故电压表的示数不变，发电厂输出功率增加了，则发电厂输出电流增加了
根据理想变压器的规律，对于升压变压器
示数增加了
由于示数增加，示数也将增加，降压变压器的输入电压将减少
故示数也将减小，A、B错误；
C．根据欧姆定律，输电线上损失的电压增加了
C正确；
D．输电线上损失的功率增加了
由于未知，故无法计算，D错误。
故选C。
4．C
【详解】
设输送功率为P，输送电压为U，输电线的电阻为r，则线损
U1＝2.2kV＝2200V
U2＝22kV＝22000V
则
＝＝＝
故选C。
5．D
【详解】
B．原线圈输入电压及输电功率恒定，当S由2改接为1时，根据
U2＝U1
升压变压器副线圈匝数n2 增大，则U2增大，由于
U1I1＝U2I2
则升压变压器副线圈电流I2减小，所以电流表读数减小，B错误；
A．线路损失的电压
ΔU＝I2R线
减小，则降压变压器原线圈的电压
U3＝U2－ΔU
增大，则降压变压器副线圈的电压
U4＝U3
增大，所以电压表的读数增大，A错误；
C．输电线上损耗的功率
ΔP＝I22R线
由于升压变压器副线圈电流I2 减小，所以输电线上损耗的功率减小，C错误；
D．用户的功率
P4＝P1－ΔP
输电线上损耗的功率减小，所以用户的功率增大，D正确。
故选D。
6．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。
7．D
【详解】
A．送往变电站远距离输电线的电流为
A错误；
B．电厂的升压变压器原、副线圈匝数之比为
B错误；
C．材料相同的情况下输电导线粗细会影响输电导线的电阻，电阻不同会对线损耗有影响，C错误；
D．升级后线损率减小了2%，则有
D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．由P=UI，得用500kV电压输电时输电线上输送的电流
故A错误；
B．由
得输电线上的电压损失
故B正确；
C．输电线上损失的功率为
U为输电线上损失的电压，故C错误；
D．输电线上损失的功率
故D错误。
故选B。
9．C
【详解】
A．发电机的输出电压随时间变化的关系，由图可知，T=0.02s，故
A错误；
B．由图像可知交流的最大值为Um=500V，因此其有效值为
B错误；
C．当夜晚用户用电器增多时，干路电流增大，根据
可知，输电线上损失的功率增大，C正确；
D．输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，D错误。
故选C。
10．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。
11．C
【详解】
A．输电线上通过的电流
故A错误；
B．输电线上损失的电压
升压变压器的输出电压
则降压变压器的输入电压
故B错误；
C．升压变压器的匝数比
故C正确；
D．降压变压器的匝数比
故D错误。
故选C。
12．B
【详解】
A．对降压变压器
解得
，
对升压变压器
解得
故A错误；
B．对升压变压器
解得
又因为
解得
由欧姆定律可得
解得
故B正确；
C．若想提高输电效率，需要减少导线上的功率损失，就需要减小输电导线上的电流，则需要提高升压变压器原副线圈的匝数比，故C错误；
D．当电灯减少一半时
同理可得
故D错误。
故选B。
13． 经济效益 电力供需 电力
【详解】
略
14． 磁通量变化率 变压器
【详解】
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比；在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器．
15． 4900 133：11
【详解】
[1]．输送的总功率为9.8×104W，将电压升高到2800V再输出，故传输电流为：
故功率损耗为：
△P=I2R=352×4=4900W
[2]．导线上电压损耗为：
△U=IR=35×4=140V
故降压变压器的输入电压为：
U3=U-△U=2800-140=2660V
故降压变压器的原、副线圈的匝数之比为：
16． b 5000 W 110 kW
【详解】
[1]电表b串联在电路中，所以b为电流表；
[2]由
知，输电线上的电流为50 A，所以
5000 W
[3]由
知，输电线起始端的电压为2200 V ，则线路输送的电功率
P=UI=
17． 0.04; 25;
【详解】
试题分析：根据公式可得:
有知道
又P损＝I·R1
得R1＝0.04 Ω.
当升压至5 500 V时，
故.
考点：考查了远距离输电
点评：关键是对公式的灵活应用，以及对公式中各个物理量的含义正确理解
18．（1）20A；（2）5000V；（3）1:10；（4）900
【详解】
（1）根据如图所示输电线路，设升压变压器副线圈上的输出电流I2，升压变压器副线圈上的输出电压U2，由题意可知
所以有
（2）升压变压器副线圈上的输出电压
（3）发电机的输出电流为
根据电流与匝数成反比，则有
（4）据降压变压器输入功率等于输出功率有
P3=P4=100﹣4=96 kW
灯可以消耗的功率是
P灯=96kW-60kW=36kW
所以还可装灯的盏数为
盏
19．见解析
【详解】
在实际的家庭电路中，当用电器接入家庭电路后，用电器（全部是并联）、输电线（火线和零线）以及供电电源构成一个闭合电路。我们可以将它转换为一个等效的直流电路。
图中r是输电线的等效电阻，设电源内阻为0。根据前面学过的知识，当电流流过输电线时，输电线电阻r上也会产生电压降。用电高峰时，随着接入电路中用电器数量的增加，干路中的总电流会明显增加，输电线的电阻虽然较小，但是它上面的电压降还是较明显的，因此，灯泡和其他用电器两端的电压都会比正常发光或正常工作时的电压220V小一些。根据电功率公式可知，灯泡消耗的实际电功率要比额定功率小，所以它会比正常发光时要暗一些。
由于输电线存在电阻，电流流过输电线时，输电线会发热，以上的干路电流会使输电线温度过高，导致发生火灾，造成安全隐患。
20．(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
21．（1）；（2）
【详解】
（1）升压变压器原线圈的电流为
输电线电流为
解得
升压变压器原、副线圈的匝数比为
（2）用户电流为
解得
降压变压器原、副线圈的匝数比为
22．（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
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