5_5电能的输送练习题

时间：45分钟一、单项选择题1．输电线路的总电阻为R ，发电站输出功率为P ，输电电压为U ，则用户得到的功率为(B )A ．PB ．P －P U ·RC ．P －U 2R D.P U 2·R解析：用户得到功率P 得＝P －I 2R ＝P －PU ·R ，所以B 正确．2．某用电器离供电电源的距离为l ，线路上的电流为I .若要求线路上的电压降不超过U .已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积的最小值是(C )A.ρlI UB.I 2ρC.2ρlI UD.2Ul Iρ解析：因为导线的总长度为2l ，所以电压降U ＝IR ＝Iρ2l S，解得S ＝2ρlI U.正确选项为C.3．远距离输送一定功率的交变电流，输电线电阻一定，若输送电压升高为原来的n 倍，下列选项正确的是(B )①输电导线上的电压损失是原来的1n②输电导线上的电压损失是原来的1n2③输电导线上的电功率损失是原来的1n④输电导线上的电功率损失是原来的1n2A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④解析：由电压损失ΔU ＝IR 和P ＝IU 得ΔU ＝P UR ，故U 变为n 倍时，ΔU ′＝1n ΔU ，①正确；又ΔP ＝I 2R R ，故ΔP ′＝1n2ΔP ，④正确．4．电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(感应电动势大小的规律)、安培定则(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律．如图为远距离输电系统的示意图(设用户的电器是电动机)，下列选项中正确的是(D )A ．发电机能发电的主要原理是库仑定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B ．发电机能发电的主要原理是安培定则；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C ．发电机能发电的主要原理是欧姆定律；变压器能变压的主要原理是库仑定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律D ．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律；变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定则解析：发电机主要是将其他形式的能转化为电能的设备，应用的是法拉第电磁感应定律；变压器是由电流的变化产生磁场的变化，从而使得线圈内的磁通量发生变化，产生感应电流，也是应用法拉第电磁感应定律；电动机是将电能转化为其他形式的能的设备，通电导线在磁场中要受到力的作用从而运动，是安培定则的应用．5．某电站用11kV 的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R .现用变压器将电压升高到220kV 的超高压送电，下列说法中正确的是(B )A ．因I ＝U R，所以输电线上的电流增为原来的20倍B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因P ＝U 2R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线直径减为原来的1400解析：因U 并非全部加到输电线的电阻上，所以不能用I ＝U R计算输电线中的电流，所以A 错；输送功率和输电电流、输电电压的关系为P ＝UI ，在输送功率一定的条件下，U 和I 成反比，所以B 正确；U 是输电电压，它等于输电线上的电压损失和负载得到的电压之和，所以U 并非R 上的电压，不能用P ＝U 2R计算功率损失，C 错；线路上功率损失P 损＝I 2R 线·ρ·L S ＝P 2送ρL U 2送S，由于输送功率、导线材料、长度是不变的，在线路损失功率不变的条件下，输电电压的平方和导线截面积成反比，所以电压由11kV 升到220kV ，所需导线的横截面积减为原来的1400，导线直径减为原来的120，D 错．二、多项选择题6．远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是(CD )A ．输电线上的电压损失跟输电电压成正比B ．输电线上的功率损失跟输电电压成正比C ．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D ．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比解析：此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由P ＝U 2R 而选B.正确的思路是由I 线＝P 送U 送可知ΔP ＝P 2送U 2送·R 线，C 对．ΔU ＝P 送U 送·R 线，A 错．ΔP ＝ΔU 2R 线，D 对．7．如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是(ABD)A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：本题考查电能的输送及输电线电能的损失问题．电能的损失P 损＝I 2R ＝I 2·ρL S，增大输电线的横截面积，会减小输电线的电阻，可以减少电能损失，A 项正确；在输送功率保持不变的情况下，由P ＝UI ，提高输送电压会减小输电电流，从而减小电能损失；在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电电流就越大，功率损失就越大，所以B 项正确，C 项错误；高压输电，电压越高，对变压器的要求就越高，架设难度也会增加，同时感抗和容抗也会使电能损失进一步增大，所以要综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好，D 选项正确．8．2013年9月25日，世界首个商业化运行的同塔双回路特高压交流输电工程——皖电东送淮南至上海特高压交流工程正式投入运行．如图甲所示，某变电所的调压装置可视为理想变压器，当滑动接头上下移动时可改变输出电压．原线圈两端接正弦交流电源，电压u 1保持不变，用户电压u 2随时间变化的规律如图乙所示，下列说法中正确的是(AC )A ．用户电压的瞬时值表达式为u 2＝1902sin(100πt )(V)B ．为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当下移C ．原线圈匝数不变的情形下用户更换不同额定功率的用电器时，原线圈输入功率随之变化D ．原线圈匝数不变的情形下用户更换不同额定功率的用电器时，原线圈两端电压随之变化解析：由于用户电压u 2随时间t 变化的曲线周期为0.02s ，所以u 2＝1902sin(100πt )(V)，选项A 正确；由题图乙可知，副线圈输出电压的有效值U 2＝190V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，为使用户电压稳定在220V ，应减小变压器原线圈匝数n 1，即将P 适当上移，故选项B 错误；理想变压器副线圈电压随原线圈电压的变化而变化，只要原线圈中滑片的位置不变，原、副线圈的匝数比不变，副线圈的输出电压就不变，用户更换不同额定功率的用电器时，副线圈中的电流I 2发生变化，故原线圈的输入功率发生变化，选项C 正确，D 错误．三、非选择题9．某变电站用220V 的电压送电，导线损失的功率为输送功率的20%，若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？答案：440V解析：设输送功率为P ，送电电压U 1＝220V 时，损失电功率ΔP 1＝20%P ，又ΔP 1＝I 21·R 线，而I 1＝P U 1，则ΔP 1＝P 2U 21R 线，现要求ΔP 2＝5%P ，同理ΔP 2＝P 2U 22R 线，由上式得ΔP 1ΔP 2＝20%5%＝U 22U 21，所以输送电压应为U 2＝440V.10．某电站，输送的电功率为P ＝500kW ，当使用U ＝5kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜示数相差4800度．求：(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r .(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电．答案：(1)60%20Ω(2)22.4kV解析：(1)由于输送功率为P ＝500kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12000度，终点得到的电能E ′＝7200度，因此效率η＝60%.输电线上的电流可由I ＝P U计算，为I ＝100A ，而输电线损耗功率可由P r ＝I 2r 计算，其中P r ＝480024kW ＝200kW ，因此可求得r ＝20Ω.(2)输电线上损耗功率P r r ∝1U2，原来P r ＝200kW ，现在要求P ′r ＝10kW ，计算可得输电压应调节为U ′≈22.4kV.11．某发电站通过燃烧煤来发电．发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120kW ，输出电压是240V ，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要的电压为220V ．则：(1)输电线上损耗的电功率为多少；(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少．答案：(1)4000W (2)29011解析：(1)根据理想变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2得输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝251×240V ＝6000V 输电电流I 2＝P U 2＝120×1036000A ＝20A 输电线上损失的功率P 损＝I 22r ＝202×10W ＝4000W.(2)输电线上损失的电压U 损＝I 2r ＝20×10V ＝200V降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－U 损＝6000V －200V ＝5800V根据理想变压器的变压规律得n 3n 4＝U 3U 4＝5800V 220V ＝29011.。

第 1 页5.5 电能的输送同步练习一、单项选择题1. 供电站向远方送电，输送的电功率恒定，假设将输电电压进步到原来的4倍，以下判断中正确的选项是( )A. 输电电流为原来的4倍B. 输电导线上损失的电压为原来的4倍C. 输电导线上损失的电功率为原来的14 D. 输电导线上损失的电功率为原来的116【答案】D 【解析】【分析】输送的功率一定，根据P =UI 和P 损=I 2R 可知高压输电的电压、电流与电能变化情况。

解决此题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道P 损=I 2R 的应用。

【解答】AB 、输送的功率一定，根据P =UI ，知输电电压越高，输电电流越小，假设输送电压进步到原来的4倍，那么电流减小14倍，输电导线上损失的电压△U =Ir 也减小为原来的14倍，故AB 错误；CD 、电流减小到14倍，根据P 损=I 2R 可知，电线上损失的功率为原来的116倍，故C 错误，D 正确； 应选D 。

2. 如图为远间隔 输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n 1：n 2=n 4：n 3.当用户消耗的功率增大时，以下表述正确的选项是( )A. 用户的总电阻增大B. 用户的电压U 4增加C. U1：U2=U4：U3D. 用户消耗的功率等于发电机的输出功率【答案】C【解析】解：A、当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小.故A错误．B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，那么输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，那么U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小.故B错误．C、因为原副线圈的电压比等于匝数之比，那么U1U2=n1n2，U3U4=n3n4，因为n1：n2=n4：n3，所以U1：U2=U4：U3.故C正确．D、用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率.故D错误．应选：C．当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化.升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和.变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比．解决此题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系．3.中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设吉林、长春两地用超高压输电，设输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U送电，那么用户得到的功率为()A. PB. P−P2rU2C. P−U2r D. P2rU2【答案】B【解析】解：输电线路上的电流由P=UI可得I=PU，输电线上消耗的功率为P耗=I2r=P2rU2，用户得到的功率为P用=P−P耗=P−P2rU2，故B正确应选：B由P=UI求出输电线路上的电流，算出输电线路上的消耗的功率，即可算出用户得到的功率解决此题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系，以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系．4.用高压输电技术远间隔输电，假如发电厂输出功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，那么输电线上损失的功率为()A. PU B. PRUC. P2RU2D. U2R2【答案】C【解析】解：因为输送功率为P，输送电压为U，所以输送电流为I=PU，根据公式P=I2R得输电线上损失的功率为：P=I2R=P2RU2，故C正确，ABD错误．应选：C．此题要求导线上损失的功率，那么最直接公式为：P=I2R；也可以根据P=U2R，但其中的电压应为导线两端的电压．此题考察远间隔输电中输电线上损失功率的计算，要注意明确各功率公式的准确含义及题目中各物理量的意义，绝不能盲目的套公式．5.远间隔输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为△P，假设输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为△P4.(输电线电阻不变)，那么，输电电压应增为()A. 32UB. 16UC. 8UD. 4U【答案】C【解析】解：由P=UI知I=PU ，那么输电线上损失的功率△P=I2R=(PU)2R，得输电电压U=P√R△P假设输送的电功率增加为4P，而输电线中损失的电功率减为△P4，由上式得输电电压U 应增为8U；故ABD错误，C正确．应选：C．根据输送功率P=UI求出输电，电流，再根据P损=I2R可得出输电线上损失的电功率与什么有关．解决此题的关键掌握输送功率P=UI，以及输电线上损失的电功率P损=I2R.6.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电顶峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()①升压变压器的副线圈的电压变大；②高压输电线路的电压损失变大；③降压变压器的副线圈上的电压变大；④降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大．A. ①②B. ②③C. ③④D. ②④【答案】D第 3 页【解析】解：①、由于升压变压器的输入电压不变，原副线圈匝数不变，那么原副线圈的电压不变，故①③错误；②当用户用电处于顶峰期时，降压变压器的输出功率会增大，从而导致降压变压器的输入电流变大，所以输电线路的电压损失变大，故②正确；④由于电流变大；降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大；故④正确；应选：D．将发电站的电能远输时，由于电线上的电阻而导致电压损失，从而使得用户得到的电压减少.当用户用电处于顶峰期时，副线圈的电流变大，导致原线圈的电流也增大.由于原线圈的电压不变，那么原线圈的输入功率变大，因此用户得到的总功率是变大的．理想变压器的输入与输出功率相等，当电线上电阻的电压越大时，用户得到的电压那么越少.所以要通过升压变压器将电压进步，从而实现降低电压损失．7.如下图，一小型发电厂通过升压.降压变压器把电能输送给用户.发电厂的输出功率为50kW，输出电压为500V，升压变压器原.副线圈匝数比为1：5，两个变压器间输电导线的总电阻R=15Ω，降压变压器的输出电压为220V.不计输电过程中电抗造成电压的损失，变压器均视为理想变压器.那么以下说法不正确是()A. 输电导线上损失的电压为300VB. 降压变压器原线圈的功率为46kWC. 降压变压器原副线圈匝数之比为10：1D. 假设用户安装的都是“220V 40W〞的日光灯，那么允许同时开1100盏灯让其正常发光【答案】B【解析】【分析】此题考察了远间隔输电等知识。

第五章 第5节一、选择题1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线的材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减少输电线上的能量损失 D ．可加快输电的速度 答案 AC解析 设输电功率为P ，输电电压为U ，输电线的电阻为R ，则输电线上损失的功率为P损＝(P U)2R ，若P 、R 一定，则P 损∝1U2，采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失；若P 损、P 一定，则R ∝U 2，又R ＝ρL S，ρ、L 一定时输电导线的横截面积S ∝1U2，采用高压输电可使输电导线的横截面积大大减小，从而节省输电线的材料。

故选项A 、C 正确。

2．(多选)在远距离输电时，若输电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线上损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式中正确的是( )A ．P ′＝U 2SρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P (1－P ρL U 2S) 答案 BD解析 输电线电阻R ＝ρL S ，输电电流I ＝P U输电线上损失的功率P ′＝I 2R ＝(P U )2ρL S ＝P 2ρLU 2S用户得到的电功率P 用＝P －P ′＝P (1－P ρL U 2S) 所以选项B 、D 正确。

3．(多选)某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV 输电，输送的电功率都是P 。

若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是( )A ．根据公式I ＝P U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的120B ．根据公式I ＝U R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C ．根据公式P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D ．根据公式P ＝U 2R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案 AC解析 输电线上电流为I ＝P U，也可以用I ＝ΔUR来表示，其中ΔU 为输电线上电阻R 两端的电压，而不是输送电压，故A 正确，B 错误；输电线上的功率损失为P 损＝I 2R ＝P 2U2R ，C 正确；如果用P 损＝U 2R，则U 应为R 上的分压ΔU ，故D 错误。

一、单选题(选择题)1. 边远农村电网改造中，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采用的措施有（）A．提高输送功率B．增大输送电流C．提高输电电压D．减小输电导线的横截面积2. 如图所示的是远距离输电的示意图，已知交流电源电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶m，降压变压器的原、副线圈匝数比为1∶n，负载R正常工作。

现输电距离增大，输电线电阻随之增大，若要保证负载仍能正常工作，只改变选项中的一个量，下列做法可行的是（）A．增大m B．减小m C．减小n D．减小U3. 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T的原、副线圈的匝数分别为、。

在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，已知升压变压器T的原线圈输入的总电功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（）A．B．C．D．4. 远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，输电线等效电阻为R．下列说法正确的是A．当开关由a改接为b时，电压表读数变大B．当开关由a改接为b时，电流表读数变大C．闭合开关后，电压表读数变大D．闭合开关后，电流表读数变大5. 如图为远距离输电电路图，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R均不变。

若输电的功率增大，则（）A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压不变C．输电线上损耗的功率增大D．若发电厂输出电流增大1倍，则输电线上损耗增加为2倍6. 特高压交流输电是指100kV及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势。

远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的3倍，则（）A．输电线上的电流增大为原来的3倍B．输电线上损失的电压为原来的3倍C．输电线上的电能损失减少为原来的D．用户得到的电功率增大为原来的3倍7. 输电线的电阻为r，输送的电功率为P，输电电压为U，则用户得到的功率为（）A．PB．P－·rC．P－D．·r8. 发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的电压可表示为()A．U1B．U1－IRC．IR D．U29. 下列说法不正确的是（）A．变压器是利用电磁感应现象工作的B．高压输电是为了减少输电线上电能的损失C．电路中自感的作用是加快电流的变化D．金属探测器是利用涡流工作的10. 如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件。

【高二】高二物理下册电能的输送课时练习题（有答案）5.5电能的输送每课一练2（人教版选修3-2）一、基础训练1．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( )a、只有增加导体的电阻，才能降低电流，提高传输效率b．提高输电电压，能减小电流，提高输电效率c、增加传输电压必然会增加传输线上的能量损失d．提高输电电压势必增大输电导线上的电流2.理想变压器N1的一次线圈和二次线圈的匝数比∶ N2=10∶ 1，初级线圈的两端连接到交流电源，然后（）a．原、副线圈中电流频率之比f1∶f2＝10∶1b、初级线圈和次级线圈两端的电压比为U1∶ U2=10∶ 1.c．原、副线圈内交变电流之比i1∶i2＝1∶10d、变压器P1的输入和输出功率比∶ P2=10∶ 来源：网络学科[XXK]3．如图1所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电压u，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为r.当输入端接通电源后，电流表读数为i，电动机带动一重物匀速上升．下列判断正确的是( )图1a．电动机两端电压为irb、电机消耗的功率为I2Rc．原线圈中的电流为nid、变压器的输入功率为UIN4．如图2所示，一理想变压器由一个初级线圈和两个次级线圈组成．当此变压器工作时，初级、次级线圈的匝数、电流、电压均在图中标出．则下列几组关系式中正确的是( )图2a.u1u2＝n1n2，u1u3＝n1n3b.i1i2＝n1n2，i1i3＝n3n1c、 n1i1＝n2i2＋n3i3d。

i1i2＋i3＝n2＋n3n15．有条河，流量q＝2m3/s，落差h＝5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v，输电线总电阻r＝30ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v,100w”的电灯正常发光？(g取10m/s2)二、晋升实践6．“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、 105kwb.104kwc．106kwd．103kw7.电能传输的正确分析是（）a．由公式p＝u2r得到，输电电压越高，输电导线上的功率损失越大b、根据公式P=u2r，传输线的电阻越大，功率损耗越小c．由公式p＝i2r得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大d、根据公式P=IU，传输线上的功率损耗与电流强度成正比8．如图3所示，当图中ab两端与ef两端分别加上220v的交流电压时，测得cd间与gh间电压均为110v；若分别在cd间与gh间两端加上110v的交流电压，则ab与ef间电压为( )图3a．220v,220vb．220v,110vc、 110v，110v.220v，0v9．调压变压器是一种自耦变压器，它的构造如图4所示．线圈ab绕在一个圆环形的铁芯上，ab间加上正弦交流电压u，移动滑动触头p的位置，就可以调节输出电压．在输出端连接了滑动变阻器r和理想交流电流表，变阻器的滑动触头为q，则( )图4a．保持p的位置不动，将q向下移动时，电流表的读数变大b、保持P位置并向下移动Q，安培计读数将降低c．保持q的位置不动，将p沿逆时针方向移动时，电流表的读数变大d、保持Q位置并逆时针移动P，安培计读数将降低10．理想变压器的原线圈接入表达式为i＝imsinωt的交变电流，一只灯泡和交流电流表串联后接在副线圈两端，读数为0.4a，当t＝38t时，原线圈的电流i＝30ma，由此可知，此变压器的原副线圈匝数之比为( )a、四,∶30b.40∶3.c．3∶402d．402∶311.如图5所示，理想变压器的一次线圈和二次线圈分别由双线圈AB和CD（N1匝）、EF和GH（N2匝）组成。

1．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( ) A ．由功率P ＝U 2/R ，应降低输电电压，增大导线电阻 B ．由P ＝IU ，应低电压小电流输电C ．由P ＝I 2R ，应减小导线电阻或减小输电电流D ．上述说法均不对解析：输电时导线上损失的电压ΔU ＝IR ，它不同于输电电压，P ＝U 2R 或P ＝IU 中的U 应为导线上损失的电压，故A 、B 错，导线上功率的损失为发热损失，即P ＝I 2R ，故C 正确。

答案：C2．如图1为远距离高压输电的示意图。

关于远距离输电，下列表述正确的是( )图1A ．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B ．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C ．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D ．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发热损耗，由P 损＝I 2R 可以看出，在保证输电功率的前提下有两种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由R ＝ρLS 知，A 正确。

二是减小输电电流，B 正确。

若输电电压一定，由P ＝UI 知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电中能量损耗P 损＝I 2R 越大，C 错误。

电压越高，对输电线路绝缘性能的要求越高，变压器的要求相应提高，线路修建费用会多很多，D 正确。

答案：ABD3(2012·天津高考)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P ，原线圈的电压U 保持不变，输电线路的总电阻为R 。

当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( )A.PR kU ，1n B ．(P kU )2R ，1n C.PR kU ，1n2D ．(P kU )2R ，1n2解析：当副线圈与原线圈的匝数比为k 时，副线圈输出电压为kU ，输出电流I ＝P /kU ，线路损耗的电功率为P 1＝I 2R ＝(PkU )2R 。

电能的输送 针对训练1．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R ，通过输电导线的电流为I ，输电线末端的电压为U 2，下面选项表示输电导线上损耗的功率的是( )A.U 12RB.(U 1－U 2)2RC ．I 2RD ．I (U 1－U 2) 2．关于电能输送的以下分析，正确的是( )A ．由公式P ＝U 2/R 知，输电电压越高，输电线上功率损失越少B ．由公式P ＝U 2/R 知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C ．由公式P ＝I 2R 知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大D ．由公式P ＝UI 知，输电导线上的功率损失与电流成正比3．输电导线的电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )A ．U 1∶U 2B ．U 12∶U 22C ．U 22∶U 12D ．U 2∶U 14．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )A.n 2n 1>n 3n 4B.n 2n 1<n 3n 4C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率5．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 ．总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，每盏灯两端的电压较低6．用电压U 和KU 分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线横截面积之比为( )A ．KB ．1/KC ．K 2D ．1/K 27．远距离输电线路的示意图如图所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )A ．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B ．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C ．当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压8．在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则P ′、P 用的关系式正确的是( )A ．P ′＝U 2S ρLB ．P ′＝P 2ρL U 2SC ．P 用＝P －U 2S ρLD ．P 用＝P (1－P ρL U 2S) 9．远距离输电，原来用电压U 0输电，在输电线上损失的电功率为P 0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的1/10，则输电电压应为( )A ．100 U 0 B.10U 0 C ．U 0/10 D ．U 0/10010、远距离输电中，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ ）A 、升压变压器的原线圈中的电流与用户电设备消耗的功率无关B 、输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C 、当用户用电器的总电阻减少时，输电线上损失的功率增大D 、升压变压器的输出电压等于降压器输入电压11．(12分)一台交流发电机产生u ＝220·sin 100πt V 的交流电压，其内阻不计，经过变压器变压后通过总电阻r ＝2 Ω的长导线给彩灯供电，如图所示.60只彩色小灯泡并联在电路中，每只灯泡都是“6 V,0.25 W”，灯泡均正常发光．(其余电阻不计)试求：(1)发电机的输出功率；(2)降压变压器原、副线圈匝数比；(3)若副线圈为110匝，求副线圈中磁通量变化率的最大值．12．(16分)某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9 kW ，输出电压为500 V ，输电线的总电阻为10 Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%，求：(1)村民和村办小企业需要220 V 电压时，所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，村民和村办小企业得到的电压和功率是多少？答案：1、BCD 2、C 3、C 4、AD 5、CD 6、D 7、C 8、BD 9、 B 10.C11.(1)27.5 W (2)102∶1 (3)0.14 Wb/s解析：建立如图甲所示的远距离输电模型，要求变压器原、副线圈的匝数比，先要知道原、副线圈两端的电压之比．本题可以从线路上损耗的功率为突破口，先求出输电线上的电流I 线，再根据输出功率求出U 2，然后再求出U 3.(1)由线路损耗的功率P 线＝I 线2R 线可得 I 线＝P 线R 线＝9000×4%10A ＝6 A 又因为P 输出＝U 2I 线，所以U 2＝P 输出I 线＝90006V ＝1500 V U 3＝U 2－I 线R 线＝(1500－6×10) V＝1440 V 根据理想变压器规律n 1n 2＝U 1U 2＝500 V 1500 V ＝13， n 3n 4＝U 3U 4＝1440 V 220 V ＝7211所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图乙所示)，由P 输出＝UI 线′可得I 线′＝P 输出U ＝9000500 A ＝18 A所以线路损耗的功率P 线＝I 线2R 线＝182×10 W＝3240 W用户得到的电压U 用户＝U －I 线R 线＝(500－18×10)V＝320 V用户得到的功率P 用户＝P 输出－P 线＝(9000－3240)W ＝5760 W.答案：(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5760 W。

第五章交流电第5节电能的输送（二）(总分：100分时间：30分钟)A ．n 2倍B ．n 倍C .1n 2D .1n6．在如图所示的远距离输电电路图中，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功率的比例增大7．某农村水力发电站的发电机输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器．降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( )A ．升压变压器的副线圈的电压变大B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器的副线圈上的电压变大D ．降压变压器的副线圈上的电压变小8．某发电站用11 kV 交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV 送电，下面哪个选项正确( )A ．因I ＝U R，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因P ＝U 2R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍 D ．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的120选做题体验和收获9．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图2所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V,40 W”的电灯6盏，若要保证电灯全部正常发光，求：图2(1)发电机输出功率；(2)发电机电动势；(3)输电效率；(4)若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．教师定性评语：计分：。

5.4 5.5 理想变压器电能的输送每课一练1．理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为112，如图乙所示定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20Ω，下列说法中正确的是()甲乙第1题图A．变压器输出电压的频率为100HzB．电压表的示数为56.5VC．当滑动的变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大D．当滑动的变阻器阻值调为零时，变压器输出功率为16W2．如图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R t为NTC型热敏电阻，R1为定值电阻，下列说法正确的是()甲乙第2题图A．交流电压u的表达式u＝362sin100πt(V)B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4C．变压器输入、输出功率之比为1∶4D．R t处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大3．如图所示，理想变压器的输入电压保持不变，副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法正确的是()第3题图A．电压表示数变大B．灯泡L1更亮C．电流表示数增大D．变压器的输出功率减小甲4．图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10 1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电压表为理想电表接在副线圈两端．则( )乙 第4题图A ．原线圈上电压的有效值为100VB ．原线圈上电压的有效值约为1002VC ．电压表的读数为5.0VD ．电压表的读数约为7.07V5．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，输入、输出电压分别U 1、U 2，输入功率为P ；降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4，输入、输出电压分别为U 3、U 4，输入功率为P ′(变压器均为理想变压器)，若额定电压为220V 的用电器正常工作，则( )第5题图A ．U 2＝U 3B ．P ＝P ′ C.n 2n 1＞n 3n 4 D.n 2n 1＜n 3n 46．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz 的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈的匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V .则( )第6题图A ．电流表的读数为0.5AB ．流过电阻的交流电的频率为100HzC ．变压器的输入电压的最大值为202VD ．变压器的输入功率为2.5W7．如图甲所示理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，副线圈接有一定值电阻R 和热敏电阻R r (电阻随温度升高而减小)，原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是( )甲 乙第7题图A ．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin100πt(V)B ．电压表示数为362VC ．热敏电阻R r 周围环境温度升高，电流表的示数减小D ．热敏电阻R r 周围环境温度升高，变压器的输入功率增大8．某小型水电站的电能输送示意图如图，发电机的输出电压为200V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4，(变压器均为理想变压器)，若额定电压为220V 的用电器正常工作，则( )第8题图A.n 1n 2＝n 4n 3B ．通过升压变压器原、副线圈电流的频率不同C ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率D ．若n 2增大，则输电线上损失的电压减小9．如图是一个理想变压器的示意图，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器的滑动触头，R 0是定值电阻，保持交变电压U 1不变．则( )第9题图A ．若P 不动，S 由a 到b 处，电流表示数减小B ．若P 不动，S 由a 到b 处，电压表示数增大C ．若S 置于b 处，将P 上滑，电流表示数增大D ．若S 置于b 处，将P 上滑，电压表示数增大10．如图所示，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1.初级线圈的输入电压是660 V ，次级线圈的电阻为0.2Ω，这台变压器给100盏220 V 、60W 的电灯供电．求：第10题图(1)空载时次级线圈的电压和输出功率；(2)接通电路后次级线圈的电压；(3)每盏灯的实际功率．11．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100 kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V.第11题图(1)设计了如图所示的输电电路．求升压、降压变压器的原副线圈的匝数比；1.C 【解析】 由于理想变压器可改变电压，但不改变频率f ＝1T ＝50 Hz ，A 错；uU ＝112得U ＝44V ，所以B 错；由变压器原理及性质可知，C 对，P ＝U 2R 得P ＝193.6W ，所以D 错，故选C.2.AB 【解析】 交流电压u ＝362sin100πt(V)，A 正确，变压器原副线圈电流的比与线圈匝数的比相反，所以B 正确，因为是理想变压器，所以输出功率等于输入功率，C 错误，当R t 温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大，所以D 错误，故选AB.3.C 【解析】 闭合电键，副线圈电路中电流I 变大，输电压U ＝IR ＋U 1，U 1为电压表示数，故电流变大，U 1示数减小，A 错；因灯L 1两端电降低，故灯L 1会变暗，B 错；原线圈中电流随副线圈中电流增大而增大，C 对；变压器的输出功率P ＝UI 1输出电压不变，电流增大，输出功增大，D 错；选C.4.D 【解析】 原线圈上电压有效值为1002，故A 、B 错，副圈电压有效值即电压表示数为100×101002＝7.07V ，C 错，D 对，选D.5.C 【解析】 设U 2和U 3之间的电流为I ，则U 2＝U 3＋I r ，P ＝U 2I ，P′＝U 3I ，U 2U 1＝n 2n 1，U 3U 4＝n 3n 4，故可知，n 2n 1＞n 3n 4，故选C.6.CD 【解析】 电压表示数为5V ，则电流I 2＝U 2R ＝5V 20Ω＝0.25A ，根据I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝I 2n 2n 1＝0.25×12＝0.125A ，A 错，原副线圈交流电频率相同，则通过电阻的交流电的频率为50Hz ，B 错；副线圈电压U 2＝2U ′2＝10V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，则原线圈电压有效值U 1＝U 2n 1n 2＝20V ，则输入电压的最大值为202V ，C 对；输入功率等于输出功率，则P 入＝P 出＝U 222R ＝10040＝2.5W ，D 对，故选CD.7.AD 【解析】 由题图乙知，u m ＝2202V ，T ＝2×10－2s ，所以，ω＝2πT＝100π，u ＝u m sin ωt ＝2202sin100πtV ，故A 对；电压表示数为有效值，由U 1U 2＝n 1n 2得，u 2＝36V ，故B 错；热敏电阻R r 周围环境温度升高，R r 减小，副线圈中电流增大，由I 1I 2＝n 2n 1知，电流表的示数增大，由P 入＝U 2I 2＝U 1I 1知，输入功率增大，故C 错D 对，故选AD.8.CD 【解析】 由题图和变压器工作原理知，U 1U 2＝n 1n 2，U 4U 3＝n 4n 3，U 2＝U 3＋U r ，故n 1n 2≠n 4n 3，故A 错；变压器不改变电流的频率，故B 错；升压变压器的输出功率P 出＝U 2I 2，降压变压器的输入功率P ＝U 3I 2，而U 2＞U 3，所以P 出＞P 入，故C 对；若n 2增大，则输电电压增大，输电线上损失的电压减小，故D 对，故选CD.9.BD 【解析】 若P 不动，S 由a 到b 处，则由U 1U 2＝n 1n 2，U 2增大，则副线圈电流增大，电压表示数增大，由n 1n 2＝I 2I 1，可知I 1增大，A 错B 对；若S 置于b 处，将P 上滑，R 电阻变大，副线圈电流减小，U 2不变，R 0电压减小，电压表示数增大，电流表示数减小，C 错，D 对；故选BD.10.(1)220V 0 (2)214.66V (3)57.1W【解析】 (1)设空载时次级线圈的电压为U 2，则n 2n 1＝U 2U 1得到U 2＝n 2n 1U 1＝220 V 因为空载，次线线圈的负载电阻R 2→∞，次级线圈中的电流I 2＝0，则次级线圈的输出功率P ＝I 2U 2＝0.(2)接通电路后，100盏灯并联的总电阻为R 外＝R100＝U 2额P 额100＝8.07Ω次级线圈中的电流I 2＝U 2R 外＋R 损＝2208.07＋0.2A ＝26.6 A次级线圈的电压 U ′2＝I 2R 外＝214.66V. (3)每盏灯的实际功率P ＝I 2100U ′2＝26.6×214.66100W ＝57.1 W.11.(1)240∶11 (2)900【解析】 (1)P 损＝I 22r所以：I 2＝P 损r＝4×10310A ＝20 A I 1＝P U 1＝100×103500A ＝200 A则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝110U 3＝U 2－I 2r ＝(500×10－20×10)V ＝4800 V 则n 3n 4＝U 3U 4＝4800220＝24011(2)设可以装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4其中P 3＝(n ×40＋60×103)W P 4＝(100－4)kW ＝96kW 所以：n ＝900盏。