1、3.4 电能的输送一、单选题1如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机输出的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）A发电机输出的电流B输电线上的电流C降压变压器的匝数比D用户得到的电流2图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压uUmsin t的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A B C D 3如图所示为某小型发电站高压输电示意图。
2、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110kWB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
3、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（）A1：1B10：1C100：1D1000：15如图所示为远距离输电原理图，变压器T1、T2为理想变压器，T1原副线圈的匝数比为1：10，T2原、副线圈的匝数比为10：1，发电机的输出功率为P，输出电压为U，用电器R0两端的电压为0.98U，则输电线的电阻R为（）ABCD6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，升压变压器和降压变压器都是理想的，输电导线有一定的电阻，则下列判断错误的是（）A升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压B升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率C随着用户用电功率增加
4、，升压变压器原线圈中的电流变小D随着用户用电功率增加，降压变压器原线圈两端的电压变小7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P=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8高压输电
5、过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是（）A损失功率为B损失功率为C电压损失为D用户得到的功率为9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（）ABCD二、多选题10如图所示，左侧变压器原、副线圈的匝数之比为2：5，输入电压有效值为10V的正弦交变电流。连接两理想变压器的输电线的总电阻为10，右侧变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，输电线上损失的功率为10W。下列说法正确的是（
6、）A负载电阻的阻值为3.75B负载电阻的阻值为7.5C负载电阻的电功率为15WD负载电阻的电功率为25W11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。已知输电线的总电阻R=10 ，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，副线圈与用电器R0组成闭合电路。若T1、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压u=220sin（100t）V。当用电器电阻R0=11 时，下列说法正确的是（）A通过用电器R0的电流有效值是20 AB当用电器R0的阻值减小时，输电线损耗的功率也随着减小C发电机中的电流变化频率为100 HzD升压变压器的输入功率为4650 W12远
7、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（）AB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减小D电厂输送电功率为U2I2三、填空题13某水电站给远处山村送电的输出功率是，用电压输送，线路上损失功率为，如果改用高压输电，线路上损失的电压是_V，损失的功率是_W。14远距离输电中，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，若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为，输电线电阻不变，那么输电压应增为_。15某发电站，发电机的输出功率为5105kW，采用500 kV的高压输电，输电线上
8、的总电阻为20，则输电线上的电流为_A，输电线上损失的电压为_V，输电线上损失的电功率为_kW。四、解答题16某发电站向远处输电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路。（1）结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系（发电机内阻、n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计）（2）若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？17水力发电具有防洪、防旱、减少污染等多个优点，现已成为我国的重要能源之一、某条河的流量为，水流下落高度为5m。现在利用该河流兴建水电站来发电。设所用发电机的总效率为50。(1)求发电机的输出功率。
9、(2)设发电机输出电压为350V，输电线的电阻为，允许损耗的功率为5，则当用户所需电压为220V时，所用升压变压器和降压变压器匝数之比为多少？（）18如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：（1）输电线路上损耗的电功率；（2）若升压变压器原、副线圈匝数比
10、为，交流发电机线圈电阻r上的热功率与输电线上损耗的电功率之比。试卷第7页，共8页参考答案1C【详解】A发电机输出的电流A错误；B输电线上的电流B错误；CD在用户端，有根据变压器的规律有解得，C正确，D错误。故选C。2C【详解】加在原线圈上的电压为根据电压比与匝数比关系有所以有输电线上的电流为输电线上损失的功率为联立解得故选C。3D【详解】A由题意，根据理想变压器变压和变流规律可得解得U22200V，I2100A所以线路输送的电功率为PU2I22200100W220kW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P减小，故B错误；C根据闭合电路欧姆定律有U3U2I2r根据理想
11、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UI2r所以U 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。4C【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U12.2kV2200VU222kV22000V则故选C。5B【详解】根据变流比可知，的输入电流为输出电流为的输出电流仍为I，则电阻R上消耗的功率为解得故选B
12、。6C【详解】AB因在输电导线上有电压损耗和能量损耗，则升压变压器的输出电压总是大于降压变压器的输入电压，升压变压器的输出功率总是大于降压变压器的输入功率，故AB正确；CD若用户功率增加，则输入功率增加，由 及知增加，增加，则降压变压器初级线圈两端的电压变小。故C错误，D正确。本题选择错误的，故选C。7D【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
13、率P=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=U2I2RU2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。8A【详解】ABC输电线上的电流为损失功率为损失电压为U不是损失电压，故损失功率不能表示为，A错误，符合题意，BC正确，不符合题意；D由能量守恒可得，用户得到的功率为D正确，不符合题意。故选A。9A【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
14、解得故选A。10AC【详解】设左侧变压器线圈上的电压为，且电流为，副线圈上的电压为，电流为，右侧变压器原线圈上的电压为，电流为，且副线圈上的电压为，电流为，由题意可知，损耗的功率为代入数据，解得故有代入数据，解得故负载电阻功率为又而则故BD错误，AC正确。故选AC。11AD【详解】A由题意可知T2副线圈两端电压的有效值为根据欧姆定律可得通过用电器R0的电流有效值为故A正确；B当用电器R0的阻值减小时，T2副线圈电压不变，则电流增大，所以输电线路电流增大，损耗的功率将增大，故B错误；C变压器不改变交变电流的频率，所以发电机中的电流变化频率为故C错误；D降压变压器的输出功率为P1=UI =4400
15、W根据理想变压器原、副线圈电流规律可知输电线中的电流为输电线上损失的功率为P=I2R=250W升压变压器的输入功率为P=P1P=4650W故D正确。故选AD。12CD【详解】A由于输电线总电阻为R，输电线上有电压降，U线U2根据欧姆定律得：故A错误；B输电线上有功率损失故B错误；C根据P=UI知在功率不变的情况下，增大U2，I2减小，故C正确；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CD。1350 250 【详解】根据P=IU导线上的功率损失解得R=10如果改用高压输电，线路上损失的电压是损失的功率是144U【详解】由P=UI得，则输电线上损失的功率
16、得输电电压若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为，输电线电阻不变，那么输电压应增为4U。151000（1103） 20000（2104） 2104 【详解】由得出 由 得出 由得出16（1）见解析；（2）见解析【详解】（1）第一个回路：P1U1I1第二个回路：U2UU3，P2PP3IR线P3，I2I3第三个回路：P4U4I4（2）、P1P2；、P3P4.17(1)9.8104W；(2)1：8，12：1【详解】(1)发电机组的输出功率为P=ghQ代入数据得P=1039.85450%W=9.8104W(2)设送电电压为U2，送电电流为I，则P=U2I许可损耗的功率为5%P=I2R联立解得U2=2800V，而发电机输出电压为U1=350V由于升压变压器匝数比联立解得n1：n2=1：8降压变压器输入电压为U=U2U损=2800V354V=2660V所以降压变压器匝数比为n3：n4=U：U用户=2660V：220V12：118（1）160W；（2）41【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有所以输电线路上损耗的电功率计算可得，（2）电动势的最大值可得，升压变压器的原线圈输入功率电机线圈内阻上消耗的热功率得，所以答案第17页，共17页
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