3.4 电能的传输同步练习 2021—2022 学年高中物理教科版（2019）选 择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．在远距离输电的电路图中，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，则( ) A．升压变压器的输出电压增大 B．输电电流减小 C．降压变压器的输出电压减小 D．输电线上损耗的功率减小 2．如图所示为远距离输电线路的示意图，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．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大 3．远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为 U1=11kV 输电和输电电压为 U2=110kV 输电．则两种情况中，输电线上损耗功率之比 P1∶P2 等于（ ） A．1∶100 B．10∶1 C．1∶10 D．100∶1 4．“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。它将西部丰富的自然资源水能转化为电 能输送到电力供应紧张的沿海地区，这样既实现了东西部地区双赢的目标，也形成了经济发展与环境保护 双赢的局面。为了减少输电线上的电能损耗，需要采用高压输电。若金沙江流域上的向家坝水电站输出的 功率不变，输出电压提高为原来的 20 倍，则输电导线上的电能损耗将减小为原来的（　　） A． 1 20 B． 1 100 5．关于电能的输送，下列说法正确的是（ C． ） 1 200 D． 1 400 A．长距离输电可以用低压输送 B．低压输电的目的是为了减小输电损耗 C．高压输电的目的是为了减小输电的损耗 D．采用高压输电后线路就没有损耗了 6．我国“西电东送”采用特高压远距离输电．在西部发电厂附近升压变压器将电压升高，通过输电线输送到 东部某地，再用降压变压器降压到稳定的工作电压，为负载提供电压．变压器均为理想变压器，发电机输 出电压及输电线的电阻均不变．则 A．增加负载，输电线上损失的功率增大 B．增加负载，升压变压器的原线圈中电流减小 C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D．升压变压器的输出电压小于降压变压器的输入电压 7．关于变压器，下列说法正确的是（ ） A．变压器是根据电磁感应的原理制成的 B．变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多 C．变压器只能改变直流电的电压 D．在远距离高压输电时，升压变压器的原线圈匝数应多于副线圈匝数 8．如图所示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、副线圈匝数比为 k1.降 压变压器 T′的原、副线圈匝数比为 k2.原线圈两端接入一电压 u＝Umsin ωt 的交流电源，用户电阻为 R(纯电 阻)，若用户消耗功率为 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 Pr 和用户获得的电压 U 分别为(　　) r 2k2U m 2r  2 2 A．Pr＝ Rk2 P　U＝ 2k1 k2 2r 2U m 2r  2 B．Pr＝ Rk2 P　U＝ 2k1k2 k22 P R P R 2k 2U m 2r 2r  2 C．Pr＝ Rk2 P　U＝ 2k1 k1k2 P R 2r 2U m 2r  D．Pr＝ Rk22 P　U＝ 2k1k2 k1k2 P R 9．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(　　) I1 n1  A． I 2 n2 B．I2＝ U2 R C．I1U1＝I22R D．I1U1＝I2U2 10．在确定的两地间用铝导线输送一定功率的交流电，现将输电电压提高 1 倍，并保持输电线上损失的功 率不变，则用铝量可比增压前减少（） A．25% B．50% C．60% D．75% 11．如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为 500 V，输出的电功率为 50 kW，用电阻为 3 Ω 的 输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的 0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户 再用降压变压器变为 220 V 供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送电过程，下列说法正确的 是(　　) A．输电线上的损失功率为 300 W B．升压变压器的匝数比为 1∶100 C．输电线上的电流为 100 A D．降压变压器的输入电压为 4 970 V 12．如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率、输出电压均恒定，输电线电阻不变．升压 变压器原、副线圈两端的电压分别为 U1 和 U2．下列说法正确的是 A．采用高压输电可以增大输电线中的电流 U22 B．输电线损耗的功率为 r C．将 P 下移，用户获得的电压将降低 D．将 P 下移，用户获得的功率将增大 13．如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器的原、副线圈匝数比为1:100 ，其 输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 100Ω ．降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其 中 R1 为一定值电阻， R2 用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表 V 显示加在 报警器上的电压（报警器未画出）．未出现火警时，升压变压器的输入功率为 752kW ．下列说法中正确的 有（ ） A．降压变压器副线圈输出的交流电频率为 180Hz B．远距离输电线路损耗功率为180kW C．当传感器 D．当传感器 R2 R2 所在处出现火警时，电压表 V 的示数变大 所在处出现火警时，输电线上的电流变大 14．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，则用户得到的功率为（　　） A．P P2r 2 B．P- U C．P-U2r P2r 2 D． U 15．输电线的电阻为 r,输送的电功率为 P,用电压 U 输送电,则用户得到的功率为 ( A．P B． P P2r U2 C．P-U2r ) P2 r D． U 2 二、填空题（共 4 题） 16．发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都 可视为理想变压器.发电机的输出功率是 100 kW，输出电压是 250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比 为 1∶25，则输电导线中的电流为____________A，经检测又发现电导线中的电功率损失为输入功率的 4%，则输电导线的总电阻为_________Ω，降压变压器的输入电压为_______V． 17．发电机输出功率为 100k Ｗ，输出电压为 250V，用户需要的电压为 220V，输电线的电阻为 10Ω．若输 n1 电线中因发热而损失的功率为输送功率的 4%，求在输电线路中设置的升压变压器原、副线圈的匝数比 n2 n3 =_______和降压变压器原、副线圈的匝数比 n4 =________． 18．降低输电损耗的两个途径 （1）输电线上的功率损失：P=___________，I 为输电电流，r 为输电线的电阻。 （2）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。 19．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________。 三、综合题（共 4 题） 20．假设某电站输送电压为 U＝6 000 V，输送功率为 P＝500 kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电 度表一昼夜里读数相差 4 800 kW·h，试求： (1)使用该输送电压输电时的输电效率和输电线的电阻； (2)若要使输电损失的功率降到输送功率的 2%，试论述电站应该采用什么输电办法？ 21．一座小型水电站发电机输出功率为 100kw,输出电压为 500V 输电线的电阻为 10Ω ,允许功率损耗为输出 功率的 4%,用电单位需要 220V 电压.求: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？ 22．某电站的输送电压为 U  6000V ，输送功率为 P  500kW ，这时安装在输电线路的起点和终点的电能 h。 表一昼夜内示数相差 4800kW � （1）试求输电线的电阻。 （2）若要使输电损失的功率降到输送功率的 2%，电站应使用多高的电压向外输电？升压变压器的匝数比 是多少？为满足居民用电，降压变压器的匝数比是多少？ 23．某发电站的输出功率为 104 kW，输出电压为 4 kV，通过理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电．已 知输电导线的电阻率为 ρ＝2．4×10－8 Ω·m，导线横截面积为 1．5×10－4 m2，输电线路损失的功率为输出功 率的 4%，升压变压器的输出电压为________，输电线路上的电压损失为________．参考答案： 1．C 2．D 3．D 4．D 5．C 6．A 7．A 8．B 9．D 10．D 11．B 12．D 13．D 14．B 15．B 16． 16 15.6 17． 1∶20 240∶11 18． I 2r 较小 增大 提高 19． P U P2 R U2 P 2U P 2R 4U 2 20．（1）28.8 Ω 21．1:10 6000 4∶1 （2）采用 2.68×104 V 的高压输电 240:11 22．（1）28.8Ω；（2） 12 5 �103 V ， 5∶ 10 ， 588 5∶ 11 23．8×104V 3．2×103 V