高考物理专题复习：电能的输送

一、单选题

1．远距离输电要采用（ ）

A．与发电厂电压相同输电 B．低压输电

C．高压输电 D．都可以

2．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． ．

C． ．

3．远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高到原来的n（n>1）倍，则（ ）

A．输电线上的电压损失增大 ．输电线上的功率损失增大

C．输电线上的电压损失不变 ．输电线上的功率损失减少到原来的

4．以下关于电能输送的分析，正确的是（ ）

A．由公式P＝知，输电电压越高，输电线上功率损失越大

B．由公式P＝知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越大

C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越小

D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比

5．输电线输送的电功率为P，用U1和U2两种电压来输电，两次输电线上电流之比为（ ）

A．U1∶U2 ．U12∶U22 ．U22∶U12 ．U2∶U1

6．某发电厂原来用11kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，两种情况下输送的电功率都是P。若输电线路的总电阻为R，则下列说法中正确的是（ ）

A．根据公式升压变压器原线圈通过的电流降为原来的

B．根据公式：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=I2R：提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的

D．根据公式P1=P2：提高电压后，输电线上的功率损耗不变

7．某发电站用的交变电压向远处送电，输送功率为，输电线的总电阻为。若改用的交变电压送电，保持输送功率不变，则输电线上节约的电功率为（ ）

A． ． ． ．

8．从发电站输出的功率为220kW，输电线的总电阻为5Ω，分别用1100V和11kV两种电压输电。两种情况下输电线上由电阻造成的功率损失之比为（ ）

A．1：100 ．100：1 ．1：10 ．10：1

二、多选题

9．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1、输电线的总电阻r、理想变压器匝数均不变，且n1∶n2＝n4∶n3。当用户用电器的总功率增大时（ ）

A．U1∶U2＝U4∶U3

B．用户的电压U4增加

C．输电线上的损失功率增大

D．输电线上损耗的功率占总输送功率的比例增大

10．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减小

D．电厂输送电功率为U2I2

11．风力发电将风的动能转化为电能。某风力发电机的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户得到的电压是220V，输电线的电阻为20，输电线路如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的5%，则下列说法正确的是（ ）

A．用户得到的电功率为9

B．通过输电线的电流为5A

C．升压变压器原、副线圈的匝数之比为

D．降压变压器原、副线圈的匝数之比为

12．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，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（ ）

A． = ．I2= ．I1U1 > I22R ．I1U1=I2U2

三、填空题

13．输电线的总电阻为R，输送电功率为P。现用电压U来输电，输电线上的电流为________，输电线上损失的功率为________。如果用2U电压来输电，则输电线上的电流为________，输电线上损失的功率为________。两次损失的功率之比为________。

14．判断下列说法的正误．

（1）输电线上电功率的损失，与输电线的电阻成正比，与输电线电流的平方成正比。（____）

（2）由P＝ 可知，输电电压越小，输电线上电功率的损失就越小。（____）

（3）使用变压器进行远距离输电，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压。（____）

（4）远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等。（____）

15．降低输电损耗的两个途径

（1）减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率______的金属材料，还要尽可能______导线的横截面积。

（2）减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要______输电电压。

16．采用高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为___________

17．一小水电站，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____________。

18．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___________。

四、解答题

19．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？

20．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈的匝数比；

（2）用户降压变压器原、副线圈的匝数比。

21．如图所示，某小型交流发电机向远处用户供电，输电时先用理想变压器将电压升高，到达用户区再用理想变压器将电压降下来后供用户使用。已知发电机线圈匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电导线的总电阻为，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区两盏白炽灯均标有“”，电动机标有“”，电灯及电动机均正常工作，电表均为理想表，其余导线电阻可忽略。求：

（1）输电线路上损耗的电功率；

（2）升压变压器原线圈电流；

（3）线圈匀速转动一周的过程中，产生的电能。

22．某个小水电站发电机的输出功率为P1=100kW，发电机的电压为U1=250V。通过升压变压器升压后发电向远处输电，输电线的双线总电阻为R=10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。要求输电效率（即用户得到的功率与发电机发出的功率之比）达到96％，也就是说在输电线上损失的功率控制在4kW、用户得到的功率为96kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算：

（1）升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？

（2）从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？

（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？

（4）如果用户增加用电设备（俗称“负载”）从而提高用电功率，而发电机也通过调整工作状态使U1不变而输入功率增大满足了用户需求，试分析此时输电效率是提高还是减小。

参

14．正确 错误 正确 错误

15．小 增加 提高

16．

17．5000W    50W

18．b    5000 W    110 kW

19．（1）第一个回路：P1＝U1I1

第二个回路：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝IR线＋P3，I2＝I3

第三个回路：P4＝U4I4

20．（1）；（2）

21．（1）；（2）；（3）

22．(1)400A，20A；(2)200V；(3) 1:20，240:11；

(4) 用户增加用电设备提高用电功率，则电路中的电流增大；而发电机也通过调整工作状态使U1不变，由变压器原理可知，U2也不变，则输电损耗的效率

可知损耗的效率增大，则输电效率减小。