3.4 电能的远距离输送基础巩固 2021—2022 学年高中物理鲁科版 （2019）选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．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，输电线的总电阻为 R线 ． 则下列说法不正确的是（　　） A．输电线上的电流 I U R线 C．输电线电阻上的功率损失 P线线 ( B．输电线上的电流 P0 2 ) R U I P0 U D．输电线电阻上的电压损失 U 线线 P0 R U 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．采用高压输电可以有效的降低输电线上的能量损失，主要是因为高压输 电可以减小 A．输电的时间 B．输电的功率 C．输电的电流 D．输电线的电阻 3．由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定,输电线因发热损失的电功率为 P,那么(　　) A．P 与导线电阻 R 成正比 B．P 与导线电阻 R 成反比 C．P 与导线电阻 R2 成反比 D．P 与导线电阻 R3 成反比 4．远距离输电要采用高压电．关于高压输电的优点，下列说法中正确的是（ ） A．可根据需要调节交流电的频率 B．可加快输电的速度 C．可节省输电成本 D．可减少输电线上的能量损失 5．在以下四种情况下，可以将电压升高供给电灯的变压器是 （ ） A． B． C． D． 6．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 7．如图所示为某小型电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分 别为 U1 和 U2。在输电线路的起始端接入两个互感器（均为理想），互感器原、副线圈的匝数比分别为 10：1 和 1：10，电压表的示数为 220V，电流表的示数为 10A，则下列说法正确的是（　　） n1 U 2  A．升压变压器原、副线圈的匝数比为 n2 U1 B．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为 100A C．线路输送电功率大于 220kW D．将 P 上移，用户获得的电压将升高 8．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站升为 U  22000 2 sin100 t (V) 的高压后再远距离输电，经过匝数比为100 :1 的理想变压器将电压降压后供用户 使用，若输电线的电阻为 20Ω ，下列说法正确的是（　　） A．若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率也减少一半 B．若将输电线的电阻减为一半，则线路上损失的电功率也减少为原来的 1 4 C．降压变压器输出电压的频率为100Hz D．用户得到的电压小于 220V 9．据美国气候预测中心发布的数据表明：2020 年拉尼娜现象已经形成，2020 年冬天或出现极寒天气。假 如出现低温雨雪冰冻天气，我国北方的高压输电线路也会因结冰而损毁。为消除 200kV 高压输电线上的冰 凌，有人设计了利用电流热效应除冰的方法，当输送功率和输电线电阻一定时，线上损耗的热功率增大为 原来的 16 倍，输电电压应变为（　　） A．800kV B．400kV C．100kV D．50kV 10．如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的 功率为 PR ，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示。则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确 的是（　　） A． U2 变大 B． PR 增大 C． U4 变大 D． U1 变大 11．某变电站用 11kV 的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为 R，现若用变压器将电压升高到 440kV 送电，下面选项正确的是（ ） A．由 I  B．由 I  C．由 U 20 R ，所以输电线上的电流增为原来的 倍 1 P ，所以输电线上的电流减为原来的 20 U P  U2 R ，所以输电线上损失的功率增为原来的 1600 倍 D．由 P=I2R，所以输电线上损失的功率增为原来的 12．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 向远处输电，输电线总电阻 的功率 P线  5kW R线  8Ω 1 1600 P  100kW ，发电机的电压 ，在用户端用降压变压器把电压降为 U1  250V U 4  220V ，经变压器升压后 。已知输电线上损失 ，假设两个变压器均是理想变压器，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 I1  40A I 线  625A C．降压变压器的匝数比 D．用户得到的电流 n3 : n4  190 :11 I 4  455A 13．某小型水电站的电能输送示意图如下。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 n1、n2,降压变压器原副线匝数分别为 n3、n4（变压器均为理想变压器）。要使额定电压 为 220V 的用电器正常工作，则（　　） n2 n3  A． n1 n4 B．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 n2 D．如果输送功率不变，使用 n1 较大的升压变压器，输电线上发热功率较大 14．如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为 100kW，输出电压 U1=500V，升压变压器原、 副线圈的匝数比为 n1：n2=1：20，输电线电阻为 40Ω，用户需要的电压 U4=220V，变压器均为理想变压器， 则（　　） A．输电线上的输送电流为 250A B．输电线上损失的电压为 280V C．输电线上损失的电功率为 4kW D．降压变压器的原、副线圈的匝数比为 n3：n4=960：11 15．如图所示为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出 U1＝220 2 sin 100πt(V)的交流电通过变压器升压 后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输电线部分总电阻为 r，负载 端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是(　　) A．若开关 S1、S2 都断开，则电压表示数为零 B．负载端所接收到交流电的频率为 25 Hz C．深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故 D．用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度 二、填空题（共 4 题） 16．我们采用高压输电的原因是为了降低___________。升压变压器的原线圈的匝数比副线圈的线圈匝数_ _________（填“多”或“少”）。 17．可靠：指______可靠地工作，故障少。 5 18．某发电站的输出功率为 10 kw ，输出电压为 4kV，通过理想变压器升压后向 80km 远处供电．已知输电 导线的电阻率为   2.4 �108  � m ，导线横截面积为 2.4 �10 4 m2 ，输电线损耗的电功率为输出功率的 4% ， 则理想变压器原副线圈的匝数比为______． 19．远距离输电时，为了减少输送过程中的热损耗，常采用_______输电（选填“高压”或“低压”）. 在输电线 路上若有一个如图所示的理想变压器，其原线圈匝数 n1 小于副线圈匝数 n2，则原线圈两端的电压 U1_______副线圈两端的电压 U2（选填“大于”或“小于”）. 三、综合题（共 3 题） 20．交流发电机向理想变压器提供 e=220 2 sin100πt 的交变电压，升压变压器原副线圈匝数比为 1：50， 远距离输电导线总电阻为 10  ，输送功率为 10KW，求出： （1）输电导线损失的功率为多少？ （2）输电导线上损失的电压为多少？ 21．一台小型发电机的最大输出功率为   1.8 �108  � m 、横截面积为 P1  100 kW S  1.0 �105 m 2 ，输出电压恒为 的输电线向距离 U1  500 V l  4 �103 m ，现用电阻率为 处的用电单位输电，要使发电机满 负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的 4%，理想升压变压器原、副线圈匝数分别为 n1、n2 ， 理想降压变压器原、副线圈匝数分别为 n3、n4 。 (1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？ (2)如果用户用电器的额定电压为 220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比值是多少？ 22．为了减少因火电站中煤的燃烧对大气的污染而大力发展水电站．三峡水利工程中某水电站发电机组设 计为：水以 v1＝3m/s 速度流入水轮机后以 v2＝1m/s 的速度流出．流出水位比流入水位低 10m，水流量为 Q ＝10m3/s，水轮机效率为 75%，发电效率为 80%。发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输 送给生产和照明组成的用户，发电机的输出电压是 500V，升压变压器原副线圈的匝数之比 1：10，输电线 上功率损失为 5%，用户需要电压为 220V，则： (1)画出远距离输电的原理图； (2)该发电机组的输出功率是多少？ (3)输电线的电阻为多少？ (4)降压变压器的匝数比为多少？ 23．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)画出上述输电全过程的线路图； (2)输电线上损耗的电功率为多少； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少．参考答案： 1．A 2．C 3．A 4．D 5．D 6．D 7．D 8．D 9．D 10．B 11．D 12．C 13．C 14．C 15．C 16． 输电线上的电损 少 17．供电线路 18．1：50 19． 高压 20．（1） n 小于 1000 100 W（2） V 121 11 1 n 288 1 3 21．(1) n  12 ；(2) n  11 2 4 22．(1) ；(2)6.24×105W；(3)2Ω；(4) 475 222 23．(1) (2) 4000W 290 (3)