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物理选择性必修二3.4 电能的输送同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用（　　）
A．高电压输电 B．低电压输电
C．增大输电电流 D．增大输电线电阻
【答案】A
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】输送功率P=UI一定，增大输送电压，可以减小流过输电线电流，则线路损耗P=I2r，线路损耗也会减小，A正确，BCD错误。
故选：A。
【分析】根据P=UI，分析电流，根据P=I2r，分析线路损耗。
2．目前我国远距离输送交流电用的电压有110kV、220kV和330kV，输电干线已经采用500kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750kV．采用高压输电是为了（　　）
A．加快输电的速度 B．降低输电的技术要求
C．方便调节交流电的频率 D．减小输电线上的能量损失
【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】解：输电的过程中输送的功率一定时，根据 可知，损失功率与送电电压平方成反比，故采用高压输电的优点是可减少输电线上的电能损失
故选：D
【分析】在输电的过程中输送的功率一定，根据 分析功率损失
3．以下关于电能输送的说法不正确的是（　　）
A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是要采用高压输电
C．增大导线的横截面积可以减小输电导线上的功率损失
D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。减小输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济。实际输电时，应综合考虑各种因素。
故答案为：B。
【分析】电能在传输的过程中损失表现为热损失，根据焦耳定律，可以减小电流的大小或者减小电阻的大小来降低电能的损失。
4．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降低为原来的
C．输电线上的电能损失增大为原来的9倍
D．用户得到的电功率增大为原来的3倍
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】AB．由可知， 若输送电压提高到原来的3倍，输电线上的电流减小为原来的三分之一，输电线上损失的电压，则损失的电压降为原来的三分之一，故A错误，B正确；
C．输电线上的功率损失，则损失的功率变为原来的，损失电能为原来的，故C错误；
D．由于输电线上损失的功率变为原来的，原来用户得到的电功率，后来用户得到的电功率为，用户得到的电功率并不是原来的3倍，故D错误。
故选B。
【分析】由分析若输送电压提高到原来的3倍，输电线上的电流，损失的电压和电功率的变化。
5．我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为（　　）
A． B． C．4P D．16P
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】输电线上损失的功率为
可知，损失的功率与电压的平方成反比，所以
所以输电线上损失的功率将变为
故选B。
【分析】首先推导输电线上损失的功率与输电电压关系式：，输电功率不变，则损失的功率与电压的平方成反比。
6．直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础。下列减少电能输送损耗的方法不正确的是（　　）
A．选用电阻率小的金属材料来制造输电线
B．低压输电
C．增加导线的横截面积
D．提高输电电压
【答案】B
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】解：A．根据电阻定律可知， 选用电阻率小的金属材料来制造输电线，在长度和横截面积相同情况下，输电线电阻小，损耗的电能小，故A正确，不符合题意；
B．由P=IU可知，低压输电，输电电流较大，由可知，损耗的电能较大，故B错误，符合题意；
C．根据电阻定律可知， 增加导线的横截面积，在长度和电阻率相同情况下，输电线电阻较小，损耗的电能小，故C正确，不符合题意；
D．由P=IU可知，提高输电电压，输电电流较小，由可知，损耗的电能较小，故D正确，不符合题意。
故选B。
【分析】根据电阻定律和P=IU分别分析输电线电阻和输电电流的变化情况，再由分析电能损耗情况即可。
7．如图所示为远距离输电的简易图，M和N为理想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为，变压器N的原、副线圈匝数比为，变压器M原、副线圈两端的电压分别为，，变压器N原、副线圈两端的电压分别为、，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是（　　）
A．的频率大于的频率
B．用户增多，、均不变
C．通过变压器M原线圈的电流等于通过变压器N副线圈的电流
D．用户增多，输电线上损耗的电功率不变
【答案】C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】本题主要考查了变压器的构造和原理，理解变压器原副线圈两端的匝数比和电学物理量的比值关系，结合欧姆定律即可完成分析。A．变压器不改变交变电流的频率，故U1的频率等于U4的频率，故A错误；
B．发电厂输出电压恒定，即不变，又因为变压器M的原、副线圈匝数比不变，所以不变；用户增多，则用户回路电流变大，则输送电流变大，损失电压变大，降压变压器输入电压变小，降压变压器的输出电压变小，故B错误；
C．根据变压器原副线圈电流和匝数关系
可解得
故C正确；
D．由B分析可知，用户增多，输送电流变大，根据
可知，输电线上损耗的电功率变大，故D错误。
故选C。
【分析】变压器变压不变频；根据原副线圈的匝数比得出电学物理量的比值关系；根据闭合电路欧姆定律和电路构造分析出电学物理量的变化。
8． 远距离输电示意图如图所示，变压器均为理想变压器，升压变压器的输出电压为U（保持不变），远距离输电线的总电阻为R，电压表V为理想电压表。则（　　）
A．远距离输电线路的功率损失为
B．升压、降压变压器输出的交流电频率不同
C．当P向b端滑动时，输电线上的电流变小
D．当P向b端滑动时，电压表V的示数变小
【答案】C
【知识点】电能的输送；变压器的应用
【解析】【解答】 A.远距离输电线路的功率损失为
为输电线的总电阻上的电压降，A错误；
B. 升压、降压变压器不改变交流电频率，B错误；
CD.. 当P向b端滑动时，接入电路电阻增大，用户电流变小，相应的输电线上的电流也变小，C正确；降压变压器原线圈电压变大，副线圈两端电压变大，滑动变阻器分的电压变大，D错误。
故正确答案为：C。
【分析】用户电阻增大，电流减小，降压变压器原线圈电流也减小，输电线电压损失减小，降压变压器原线圈电压增大，副线圈电压增大，用户电流增大，但一定低于原来的值。
9．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，“胜哥”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
【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】热耗功率
除冰时热耗功率
联立得
解得
输电功率 输
（功率不变 ）
代入
→ → （电压变为 ）。
故答案为：D。
【分析】1. 热耗功率决定电流：热耗功率与电流平方成正比（ ），功率变为9倍，电流变为3倍。
2. 输电功率守恒：输电功率 不变，电流增大，电压成反比减小。
10．如图所示，有一台交流发电机E，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.下列判断正确的是（　　）
A．P1=P2=P3=P4 B．U1>U2>U3>U4
C． D．
【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．根据理想变压器特点可知，，由于输电线上有功率损失，则，故A错误；
B．T1为升压变压器，根据变压比可知，，T2为降压变压器，由变压比可知，，且由于输电线上有电压损失，则有，故B错误；
CD．输电上的电流为或，输电上损失的电压为，则有，，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】根据理想变压器无功率损失即输入功率与输出功率相等，且输电线上有功率损失确定各功率间的关系；根据输电线上的电压损失与欧姆定律得出结论。
11．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电所升为 的高压后再远距离输电，后经过匝数比为100：1的理想变压器将电压降压后供居民用电，若输电线的电阻=10Ω，则（　　）
A．降压变压器输出电压为220V
B．降压变压器输出电压的频率低于50Hz
C．降压变压器原线圈的导线比副线圈的要粗
D．降压变压器输出电流为输入电流的100倍
【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】A．电厂发出的交流电经变电所升为 ，故有效值为22000V，若不考虑输电线电阻，则降压器的输入电压为22000V，输出电压为22000× =220V，是输电线由电阻，故输出电压小于220V，A不符合题意；
B．电厂发出的交变电流的f= =50Hz，变压器不改变交变电流的频率，降压变压器输出电压的频率等于50Hz，B不符合题意；
C．降压变压器中副线圈的电流大于原线圈的电流，则副线圈导线比原线圈导线粗。C不符合题意。
D．根据理想变压器 可知，降压变压器输出电流为输入电流的100倍，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】交流电经过变压器电压会改变，频率不变，利用公式P=UI求出输电线的上的电流，利用公式P损=I2R求解损失的功率。
12．如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 的原、副线圈匝数分别为 、 ，在 的原线圈两端接入一电压 的交流电源，若输电功率为 ，输电线的总电阻为 ，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．
【答案】D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】升压变压器原线圈电压的有效值为
原线圈的电流为
根据单相理想变压器的电流规律 ，解得
输电线上损失的电功率
故答案为：D。
【分析】电能输送时由于导线电阻会损耗一部分电能，结合公式P损=I2R求解即可。
二、多项选择题
13．如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1；若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A,D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】在处理多级理想变压器的问题时，关键在于理解电压比和电流比与匝数比的关系，以及在多级变压器中如何应用这些关系。
AB．由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比，两变压器则有
，
可得
，
由题意可知，由于输电线上有电压降，因此则有，又有，可得
故A正确，B错误；
CD．由理想变压器原、副线圈的电流比等于匝数的反比，两变压器则有
，
可得
，
由于，，可得
故C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据理想变压器的电压、电流与匝数比的关系，以及多级变压器的功率守恒原理解决问题。在理想变压器中，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比。当有多个变压器串联时，总的电压比和电流比需要考虑所有变压器的匝数比。
14．如图所示为某电站向其他地区远距离输电的原理图，图中交流电表均为理想电表，变压器、均为理想变压器。输电线电阻为，可变电阻R为用户端负载，发电机输出电压有效值保持不变。当输电功率时，输电线上损失的功率为输电功率的，电压表示数为220V。下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流为
B．升压变压器的原、副线圈匝数比为
C．降压变压器的原、副线圈匝数比为450∶1
D．随着用电高峰到来，电压表的示数将变小
【答案】C,D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】本题考查了远距离输电，解决本题的关键是熟练掌握变压器原副线圈匝数与电压的关系，以及变压器的动态分析。A．设输电线上的电流为，则有
解得
故A错误；
C．设降压变压器副线圈输出电流为，则有
解得
则降压变压器的原、副线圈匝数比为
故C正确；
B．降压变压器的原线圈输入电压为
升压变压器的副线圈输出电压为
升压变压器的原、副线圈匝数比为
故B错误；
D．随着用电高峰到来，输电功率变大，则升压变压器的原线圈电流变大，副线圈电流变大；输电线电阻损失电压变大，则降压变压器的原线圈输入电压变小，降压变压器的副线圈输出电压变小，电压表的示数将变小，故D正确。
故选CD。
【分析】根据输电线上的电流结合电功率公式计算输电线上的电流；根据输送功率和输电线上损失的功率计算降压变压器T2副线圈的输出电流，进而根据输送电流求出降压变压器T2原、副线圈的匝数比；根据原副线圈的匝数比和副线圈的电压求出降压变压器T2的原线圈的输入电压，再根据输电线损失的电压求出升压变压器T1副线圈的输出电压，进而求出升压变压器T1原、副线圈的匝数比。
15．现用220V和11kV两种电压来输电，如果输送的电功率、导线的材料和长度都相同，下列说法正确的是（　　）
A．若输电线上损失的功率相同，则对应的输电线直径之比为50∶1
B．若输电线上损失的功率相同，则对应的输电线质量之比为2500∶1
C．若输电线的直径相同，则对应的输电线上损失的功率之比为2500∶1
D．若输电线的质量相同，则对应的输电线上损失的功率之比为1∶50
【答案】A,B,C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】AB．若输电线上损失的功率用△P表示，则△P=I2R=（）2R
解得
又有电阻定律得R=
则
对应的输电线直径之比为50∶1，又m=ρV=ρLS
则输电线质量之比
A B符合题意；
C．若输电线的直径相同，根据电阻定律得R=
则输电线的电阻相同，而△P=I2R=（）2R
则
C符合题意；
D．若输电线的质量相同，又m=ρV=ρLS
则输电线的直径相同，根据电阻定律得R=
则输电线的电阻相同，而△P=I2R=（）2R
则
D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】输电线直径之比为50∶1，得到输电线质量之比。若输电线的质量相同，则输电线的直径相同。
16．特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为 P，到达B处时电压下降了 U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为 P′，到达B处时电压下降了 U′。不考虑其他因素的影响，则（　　）
A． P′= P B． P′= P
C． U′= U D． U′= U
【答案】A,D
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】输电线上损失的功率ΔP＝( )2·r
损失的电压ΔU＝ ·r
当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即ΔP′＝ ΔP
损失的电压变为原来的 ，即ΔU′＝ ΔU
故答案为：AD。
【分析】电能输送时由于导线电阻会损耗一部分电能，结合公式P损=I2r求解，损失的电压为U=Ir，r是输电线的电阻，结合题目条件和选项求解即可。
17．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．则下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流
B．输电线上的电流
C．输电线上损失的功率
D．输电线上损失的功率
【答案】B,C
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】根据 得，输电线上的电流 ，由于U不是输电线上损失的电压，不能通过 求解输电线上的电流，A不符合题意B符合题意；输电线上损失的功率 ，C符合题意D不符合题意．
故答案为：BC
【分析】根据P=UI求出输电线上的电流，结合 求出输电线上损失的功率．
三、非选择题
18．采用110kV高压向远方城市输电。输送功率一定，为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，输电电压应变为　 　kV。
【答案】220
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】因为输电功率 ， 为输电电压， 为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为
为输电线路的电阻，即
当输电功率 一定时，输电线路损失的功率为原来的 ，则输电电压 为原来的2倍，即220kV。
【分析】增加发电机输出的电压，可以减小中间输电线上的电流，从而减小功率的损耗，减少能源的浪费。利用公式P=UI求出输电线的上的电流，利用公式P损=I2R求解损失的功率。
19．如图所示为远距离输电示意图．已知升压变压器原、幅线圈的匝数比n1∶n2=1∶10，原线圈的输入电压为U1，输入功率为P1，输电线上的电阻为r，变压器为理想变压器．则升压变压器原线圈的输出电压为　 　，输电线上的损耗功率为　 　．
【答案】；
【知识点】电能的输送
【解析】【解答】根据 ，则 ；升压变压器的次级电流： ；输电线的功率损失： .
【分析】理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损.
20．小型水力发电站的发电机输出功率为1000KW，输电线的电阻为5Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，已知升压变压器的原、副线圈的匝数之比为1：20.求：
（1）输电线上的电流I2；
（2）发电机的输出电压U1为多少；
（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比。
【答案】（1）解：输电线上损失的功率
根据出电阻的功率公式
联立解得
（2）解：发电机的输送功率
根据变压器工作原理
联立解得
（3）解：降压变压器原线圈电压
根据变压器原理
由闭合电路欧姆定律
联立解得
【知识点】电能的输送
【解析】【分析】（1）已知输电线上损失的效率，结合热功率的表达式可以求出输电电流的大小；
（2）已知输电电流的大小，结合匝数之比可以求出输入电流的大小，再利用电功率的表达式可以求出发电机输出电压的大小；
（3）已知回路中电流的大小，结合欧姆定律可以求出损失电压的大小，再利用分压关系可以求出降压变压器输入电压的大小，结合输出电压的大小可以求出匝数之比。
21．如图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P=50kW，输出电压U1=500V，升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：10，两个变压器间的输电导线的总电阻R=60Ω，降压变压器的输出电压U4=220V，变压器本身的损耗忽略不计，求：
（1）升压变压器副线圈两端的电压U2.
（2）输电线上损耗的电功率 .
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4.
【答案】（1）解：升压变压器的输出电压：
（2）解：传输电流：
损失的功率：
（3）解：降压变压器的输入电压为：U3=U2－I2R=（5000－10×60）V=4400V
降压变压器的匝数比：n3：n4=U3：U4=4400：220=20：1
【知识点】电能的输送
【解析】【分析】（1）已知升压变压器的匝数，利用输入电压的大小可以求出输出电压的大小；
（2）已知输电功率和输电电压，两者结合可以求出输电电流，结合热功率的表达式可以求出损失的功率大小；
（3）已知损失的电压，利用输入电压可以求出降压变压器的输入电压，结合输出电压的大小可以求出匝数的比值。
22．小型水力发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器。求：
（1）输电线上的电流。
（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比。
【答案】（1）解：根据输电线上的损耗功率得
解得
（2）解：发电机输出的电流为 根据变压器的电流规律得
解得
【知识点】电能的输送
【解析】【分析】（1）由于知道电线损失的功率，结合电功率的表达式可以求出输电线上的电流大小；
（2）已知输电功率的大小，结合电功率的表达式可以求出原线圈电流的大小，利用电流之比可以求出原副线圈其匝数之比。
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物理选择性必修二3.4 电能的输送同步练习（基础巩固）
一、选择题
1．为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用（　　）
A．高电压输电 B．低电压输电
C．增大输电电流 D．增大输电线电阻
2．目前我国远距离输送交流电用的电压有110kV、220kV和330kV，输电干线已经采用500kV的超高压，西北电网的电压甚至达到750kV．采用高压输电是为了（　　）
A．加快输电的速度 B．降低输电的技术要求
C．方便调节交流电的频率 D．减小输电线上的能量损失
3．以下关于电能输送的说法不正确的是（　　）
A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是要采用高压输电
C．增大导线的横截面积可以减小输电导线上的功率损失
D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等
4．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降低为原来的
C．输电线上的电能损失增大为原来的9倍
D．用户得到的电功率增大为原来的3倍
5．我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为（　　）
A． B． C．4P D．16P
6．直流特高压输电技术已成为我国“西电东送”战略的技术基础。下列减少电能输送损耗的方法不正确的是（　　）
A．选用电阻率小的金属材料来制造输电线
B．低压输电
C．增加导线的横截面积
D．提高输电电压
7．如图所示为远距离输电的简易图，M和N为理想升压变压器和理想降压变压器，已知变压器M的原、副线圈匝数比为，变压器N的原、副线圈匝数比为，变压器M原、副线圈两端的电压分别为，，变压器N原、副线圈两端的电压分别为、，发电厂输出电压恒定，输电线的总电阻为r。则下列说法正确的是（　　）
A．的频率大于的频率
B．用户增多，、均不变
C．通过变压器M原线圈的电流等于通过变压器N副线圈的电流
D．用户增多，输电线上损耗的电功率不变
8． 远距离输电示意图如图所示，变压器均为理想变压器，升压变压器的输出电压为U（保持不变），远距离输电线的总电阻为R，电压表V为理想电压表。则（　　）
A．远距离输电线路的功率损失为
B．升压、降压变压器输出的交流电频率不同
C．当P向b端滑动时，输电线上的电流变小
D．当P向b端滑动时，电压表V的示数变小
9．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，“胜哥”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
10．如图所示，有一台交流发电机E，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.下列判断正确的是（　　）
A．P1=P2=P3=P4 B．U1>U2>U3>U4
C． D．
11．如图所示，为了减少输电线路中的电能损耗，电厂发出的交流电经变电所升为 的高压后再远距离输电，后经过匝数比为100：1的理想变压器将电压降压后供居民用电，若输电线的电阻=10Ω，则（　　）
A．降压变压器输出电压为220V
B．降压变压器输出电压的频率低于50Hz
C．降压变压器原线圈的导线比副线圈的要粗
D．降压变压器输出电流为输入电流的100倍
12．如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 的原、副线圈匝数分别为 、 ，在 的原线圈两端接入一电压 的交流电源，若输电功率为 ，输电线的总电阻为 ，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．
二、多项选择题
13．如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1；若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
14．如图所示为某电站向其他地区远距离输电的原理图，图中交流电表均为理想电表，变压器、均为理想变压器。输电线电阻为，可变电阻R为用户端负载，发电机输出电压有效值保持不变。当输电功率时，输电线上损失的功率为输电功率的，电压表示数为220V。下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流为
B．升压变压器的原、副线圈匝数比为
C．降压变压器的原、副线圈匝数比为450∶1
D．随着用电高峰到来，电压表的示数将变小
15．现用220V和11kV两种电压来输电，如果输送的电功率、导线的材料和长度都相同，下列说法正确的是（　　）
A．若输电线上损失的功率相同，则对应的输电线直径之比为50∶1
B．若输电线上损失的功率相同，则对应的输电线质量之比为2500∶1
C．若输电线的直径相同，则对应的输电线上损失的功率之比为2500∶1
D．若输电线的质量相同，则对应的输电线上损失的功率之比为1∶50
16．特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为 P，到达B处时电压下降了 U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为 P′，到达B处时电压下降了 U′。不考虑其他因素的影响，则（　　）
A． P′= P B． P′= P
C． U′= U D． U′= U
17．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．则下列说法正确的是（　　）
A．输电线上的电流
B．输电线上的电流
C．输电线上损失的功率
D．输电线上损失的功率
三、非选择题
18．采用110kV高压向远方城市输电。输送功率一定，为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，输电电压应变为　 　kV。
19．如图所示为远距离输电示意图．已知升压变压器原、幅线圈的匝数比n1∶n2=1∶10，原线圈的输入电压为U1，输入功率为P1，输电线上的电阻为r，变压器为理想变压器．则升压变压器原线圈的输出电压为　 　，输电线上的损耗功率为　 　．
20．小型水力发电站的发电机输出功率为1000KW，输电线的电阻为5Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，已知升压变压器的原、副线圈的匝数之比为1：20.求：
（1）输电线上的电流I2；
（2）发电机的输出电压U1为多少；
（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比。
21．如图所示，一小型发电机通过升压、降压变压器把电能输送给用户，已知发电机的输出功率P=50kW，输出电压U1=500V，升压变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：10，两个变压器间的输电导线的总电阻R=60Ω，降压变压器的输出电压U4=220V，变压器本身的损耗忽略不计，求：
（1）升压变压器副线圈两端的电压U2.
（2）输电线上损耗的电功率 .
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3：n4.
22．小型水力发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器。求：
（1）输电线上的电流。
（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比。
答案
1．A
2．D
3．B
4．B
5．B
6．B
7．C
8．C
9．D
10．D
11．D
12．D
13．A,D
14．C,D
15．A,B,C
16．A,D
17．B,C
18．220
19．；
20．（1）解：输电线上损失的功率
根据出电阻的功率公式
联立解得
（2）解：发电机的输送功率
根据变压器工作原理
联立解得
（3）解：降压变压器原线圈电压
根据变压器原理
由闭合电路欧姆定律
联立解得
21．（1）解：升压变压器的输出电压：
（2）解：传输电流：
损失的功率：
（3）解：降压变压器的输入电压为：U3=U2－I2R=（5000－10×60）V=4400V
降压变压器的匝数比：n3：n4=U3：U4=4400：220=20：1
22．（1）解：根据输电线上的损耗功率得
解得
（2）解：发电机输出的电流为 根据变压器的电流规律得
解得
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