第3章 第4节 电能的输送-【重难点手册】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册（人教版2019）

第三章交查电流么鱼 第4节电能的输送 重点和难点 课标要求 1.了解从变电站到用户的输电过程，知道远距离输电时应用高电压 重点：电能输送过程的能量损耗， 的道理。 难点：远距离输电的基本原理 2.积极主动探究，发现问题，解决问题，在学习知识的同时获得一定 的成就感 口-01必备知识梳理◆ 色出梳理 知识点1降低输电损耗的两个途径 1.输送电能的基本要求 同敲黑板 (1)可靠：保证供电线路正常工作 1.输电电压是指加在高压 (2)保质：保证供电质量，即电压和频率要稳定， 输电线起始端的电压U,输电 (3)经济：线路建设和运行的费用低，即能耗少、电价低。 导线损失的电压是指通过输电 线路后降低的电压，可=Ir. 2.输电过程中的损耗 2.输送功率是指高压输 (1)电压损失U 电线起始端输出的功率，损失 由于输电导线有电阻，电流通过导线时就会产生电势降落，致 功率是指输电线路上消耗的 使输电线路末端电压U3比起始端电压U,要低，电压损失-U2一 功率 U3,对于交流输电线路来说，造成电压损失的原因既有电阻又有 3.无论是减少输电线路 感抗和容抗，其中电阻造成的电压损失△U=IR.如果△U太大就 上的功率损失，还是减小电压 会导致用电单位的用电器不能正常工作 损失，都要求提高输电电压以 (2)功率损失 减小输电电流 任何输电导线都有电阻，在输送电能的过程中，电流流经输 电导线，导线就会发热，致使一部分电功率损失掉。 P划重点 3.降低输电损耗的两个途径 由P颗=严R可知，减小输电导线电阻和减小输电电流是降 该小翰电袋的业阻 损托 低输电损耗的两个基本途径. 家小输电线小中的电流 功本与电流、电止的关系 1D减小输电导线电阻，据R=p片有： 输送 心城尖：△万 电 ①减小输电线长度L:由于输电距离一定，所以在实际中不 功率拟失：△P=,=△U四 可能通过减小L来减小R. ②减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料， 159 国避食手细高中物理选择性必修第二册) ③增大导线的横截面积S:这要多耗费金属材料，增加成本， 同时给输电线的架设带来很大的困难 (2)减小输电电流1，据1=号有： ①减小输送功率P:在实际中不能以用户少用或不用电为代 价来达到减小损耗的目的. ②提高输电电压U:在输送功率P一定、输电线电阻R一定 的条件下，将输电电压提高到原来的n倍，据P=()R知，输 电线上的功率损耗将降为原来的，。 例口(2024·湖北武汉一中高二阶段练习)（多选）图甲为远 距离输电示意图，发电站发出的电通过升压变压器升压，经过电 线远距离传输后，再通过降压变压器降压后输入用户，已知升压 变压器原、副线圈匝数比为1：100，降压变压器原、副线圈匝数比 为100：1，升压变压器原线圈输入电压如图乙所示，用户端连接 的电灯额定功率均为100W,电阻均为484Ω，变压器均为理想变 压器，当用户接入1100盏电灯时电灯均正常发光，则( ). 升压变压器 降压变压器 uiV 250W2 心站 户 0 0.0J0.02 0.03ts 远距离输送电线 -2502 甲 A,发电机的输出功率为110kW B.远距离输电线的总电阻为6002 C.随着用户数量的增加，电灯的亮度会变暗 D.随着用电量的增加，损耗的电能与电站输出的总电能之比 越来越小 解析根据题意有P,=1100×100W=1.1×105W,U, Vp丽=20V,解得1，-是=500A,根据变压器的原理，有1 1,=5A,U2=U,=2.2×10V,U2=U1=2.5×10V,而 73 W=U,-U,=3000V,可得r==6000,再由功率之间的关 L 系可得P1=P2=U212=U2I3=1.25×105W,故A错误，B正确： 随着用户数量增加，线路中的电流增大，导致输电线上的分压增 大，使得用户获得的电压减小，故C正确；损耗的电能与电站输出 160 第三章交变电流收组 的惑电能之比为合P_ PP _合是R,可知t P 着用电量的增加，损耗的电能占比会越来越大，故D错误。 答案BC 知识点2电网供电 1.输电过程 2划重点 如图所示，发电厂用升压变压器把发电机组输出的电压(10kV 要减少输电时电能的损 左右)升压到几百千伏再向远距离送电.到达用电区之后，由“一 失，既可以增加输电导线的横 次高压变电站”降到一百千伏左右，在更接近用户的地点再由“二 截面积，又可以采用高压输电 以减小榆电线中的电流，为什 次变电站”降到十千伏左右.然后，一部分送往工业用户，另一部 么远距离输电都耍采用高压 分经低压变电站降到220V或380V,送给其他用户， 榆电呢？ 发儿站升压变压器 [答案：利用升压变压器 长距离输电线路 一次高压变电站 提高输送电压以减小输电线 二次高压变电站 上的电流容易做到且成本较 低，比如电压升高到原来的 其他用门 低压变电站 2倍，输电电流支为原来的， 2.远距离输电的基本原理 损失的功率变为原来的子，而 由于发电机本身的输出电压不可能很高，所以采用高压输电 如果增加输电导线的横截面 时，在发电站内还需要用升压变压器将电压升高到几百千伏后再 积，使功率损失变为原来的 向远方输电，到达用电区后再用降压变压器降到所需的电压，基 本电路如图所示 了，则输电导线的横载面积需 U U 变为原来的4倍，大大增加了 架设成本，并且输电导线的横 3 用 截面积不可能无限地增大.] 机 升卡变卡器 降压变卡器 3.远距离输电的几个基本关系 (1)功率关系：P=P2,P3=P,P2=P线十Pa @电压.电流关系品-品-子总-费-山=a+ 园敲黑板 12=13=I线 在解决远距离输电问题 (3》输电电流：1a-光-卡- 时，输电过程示意图中表示的 物理量不一定全用，由于物理 (4)输电导线上损牦的电功率 量较多，一定要清楚每个字母 Pa=P=线Ut=展R=侵)R=UU) 表示的含义，不要混淆 R 161 国雕手细高中物理选择性必修第二册则 4.电网及电网供电的优点 通过网状的输电线和变电站，将许多电厂和广大用户连接起 来，形成全国性或地区性的输电网络，这就是电网.实际运用电网 供电的主要优点是： (1)降低能源运输的成本，获得最大经济效益 (2)减小断电风险，调节不同地区电力的供需平衡，保障供电 的质量 (3)合理调度电力，使电力供应更加可靠，质量更高， 例②(2024·哈尔滨师大附中模拟)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T的原、副线圈匝数分 别为n1、2,在T的原线圈两端接人一电压u=Umsin ot的交流 电源，若输送电功率为P,输电线的总电阻为2，不考虑其他因素 的影响，则输电线上损失的电功率为( A20 a2=广r c4广是r D4供广 解折原线图电流为1= P √2P U U 副线圈的电流为 √2 2=四1，输电线上损失的电功率为P=·2,联立解得P线= 4是 答案C 重难拓展 重难点1远距离输电问题的分析 1.有关远距离输电问题，应首先画出远距离输电的电路图， □记方法况 并将已知量和待求量写在电路图上的相应位置.如图所示，主要 有关输电电路问题的计算步骤 由发电机、升压变压器(1<2)、输电导线、降压变压器(3>：)、 1.画出供电示意图，将已 用电器等组成， 知量和待求量写在图中相应 的位置. 2.以变压器铁芯为界，分 出各个回路，各回路可独立运 用欧姆定律分析， 162 第三章 交变电流营 2.以变压器为界，将整个输电的电路划分为几个独立的回 3.各回路间通过变压器 路，在每个回路中，要清楚哪是“电源”，哪是“用电器”，每个回路 线围匝数比与电压比、电流比 均可以应用闭合电路欧姆定律和串、并联电路规律，而变压器的 的关系以及总功率不变等条 电压、电流、功率关系是联系不同回路的桥梁 件列式计算。 3.分析方法通常有两种：顺向（即从发电→用户）分析和逆向 分析，分析时抓两头（电源和用户）、一条线（输电线）、两次变压 (升压和降压).几个回路的物理量间关系如下： (1)第一个回路P1=U1I. (2)第二个回路 ①电流关系：12=1线=Ia ②电压关系：U2=U级+U ③功率关系：P2=P线+P3,P=U3L3,P2=U2I2 卫对点练 (3)第三个回路P,=U,I. 某发电厂原来用11kV的 (4)第一个回路与第二个回路之间 交流电压输电，后来改用升压 是-是R=P2- 变压器将电压升高到220kV 输电，两种情况下揄送的电功 (5)第二个回路与第三个回路之间 率都是P.若输电线路的总电 受-监，R=P是- 阻为R,测下列说法中正确的 U1 是( ). (6)输电效率7 输电效率)是×10%=1-号)×10%=(1-)× 八根据公式1=，升压 P 变压器原线圈通过的电流降 100%7-号×100%=1-)×100%=(1- )×100%. 为原来的品 例3(2024·湖北武汉三中高二期中)如图所示，某小型水 区根据公式1一是是高 电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远 电压后，输电线上的电流增加 的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV高压输电，最后用户 为原来的20倍 得到220V、9.5kW的电力.求： C根据公式P=严R,提 高电压后输电线上的功率损 耗减少为原未的 升压变爪器 降压变压器 D.根据公式P,=P,提 高电压后，输电线上的功率损 (1)水电站升压变压器原、副线圈的匝数比 712 耗不变 [答案：C] (2)用户降压变压器原、副线圈的匝数比 解(1)升压变压器原、副线图的匝教比为”凸=400 2U22000 163 重雅点手细高中物理选择性必修第二册) 5 (2)输电线上损失的电功率与导线电阻R和输送电流有关， 即P一R,而输送电流又取决于输电电压及输送功率，有I一 所以R P P描 P 10000-95000=200,降压变压器 1000012 U. 2000 原线圈上的电压为U:=U2一IR=(2000-5×20)V=1900V, 所以降压变压器原、副线图匝数比为==1900=95 n4U22011 02关健能力提升。 题型】输电线上电压和功率的损失 ，输电线上损失的电压△U=I×2,降压变 k 例①(2024·辽宁东北育才学校高二期 压器原线圈两端电压U3=U2一△U,降压变压 中)（多选）如图所示为远距离输电的示意图， 变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、 器副线圈两端电压U二，又U,=1R,山习 副线圈匝数比为k,降压变压器T2的原、副线 =4，联立解得△W=62RU 2rUo 圈匝数比为k2.升压变压器原线圈两端接入电 k2 kzRU 压u=√2 Uosin ot的交流电源，用户的总电阻 (2r十喝R),故A错误，B正确：输电线上损 为R(可视为纯电阻)，输电线的总电阻为2r, 失的电功率为△P=×2r= 2rUk 不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是 (2+好R),故 C正确：用户消耗的电功率为P= R kRU月 好(2+号R)2,故D错误. 答案BC A输电线上损失的电压为k,(十R rUo 题型2远距离高压输电的分析与计算 例☑(2024·湖北黄冈中学模拟预测) B.用户获得的电压为，(2，十号R k2RU (多选)为全面推进乡村振兴，某地兴建了小型 水电站.如图所示，该水电站交流发电机的输 2rUR C,输电线上损失的电功率为(2，十R) 出功率为P=1O00kW,发电机的输出电压U 一250V,经变压器升压后向远处输电，输电线 D.用户消耗的电功率为(，干R kRU后 总电阻为R线=16Ω，在用户处的降压变压器 解析升压变压器原线图电压有效值为 输出电压U,=220V.在输电过程中，要求输电 U-U,升压变压器副线圈两端电压，=4 线上损耗的功率为发电机输出功率的4%.假 k 设升压变压器、降压变压器均为理想变压器， 164 第三章交变电流么组 下列说法正确的是( P 4%P=R,可得1=√R线 =50A,B错误； 降压变压器原线圈得到的功率为P一96%P= U.n 960kW,降压变压器原线圈得到的电压U一 变器 降非变器 A.发电机输出的电流I1=400A 960×10V=19200V,根据理想变压器电压 50 B.输电线上的电流1线=250A 与线圈匝数成正比关系，降压变压器的匝数比 C.降压变压器的匝数比：=960：11 7k:n1=U3:U=19200:220=960:11.C正 D.用户得到的电流I,=4363A 确：用户得到的电流1光光 卫_P_960×10A 解析]根据电功率公式P=UⅡ，发电机输 220 出电流1，==4000A,A错误：输电线上损 P =4363A,D正确. 耗的功率为发电机输出功率的4%，由P线一 答案CD 门-03核心泰养聚焦一。 考向1对远距离高压输电的理解 考向2远距离输电问题 例I(2023·浙江6月卷)我国1100kV 例2(2023·山东卷)某节能储能输电网 特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备 络如图所示，发电机的输出电压U1=250V, 将交流变换成直流，用户端用“逆变”设备再将 输出功率为500kW.降压变压器的匝数比 直流变换成交流.下列说法正确的是( 3tm=50:1,输电线总电阻R=62.52.其 余线路电阻不计，用户端电压U=220V,功率 A.送电端先升压再整流 为88k,所有变压器均为理想变压器.下列 B.用户端先降压再变交流 说法正确的是( C.1100kV是指交流电的最大值 D.输电功率由送电端电压决定 发 R 解析升压和降压都需要在交流的时候才 电 能进行，故送电端应该先升压再整流，用户端应 该先变交流再降压，故A正确，B错误；1100kV A.发电机的输出电流为368A 指的是交流电的有效值，故C错误；输电的功 B.输电线上损失的功率为4.8kW 率是由用户端负载的总功率来决定的，故D C.输送给储能站的功率为408kW 错误. D.升压变压器的匝数比n1：2=1：44 [答案A 解析由题知，发电机的输出电压U,= 命题意图 考查对运距离高压输电的理解 250V,输出功率为500kW,则有1 =2X 核心素养 物理观念，科学思维 素养水平水平2 103A,A错误；用户端电压U1=220V,功率为 165 重避台手细高中物理选择性必修第二册 8kw,则有号-名-费P-U1,联立解得1 P=U2I4十Pt,代入数据有P错=408kW,C 正确. =400A,13=8A,U3=11000V,则输电线上 答案C 损失的功率为P猫=IR=4kW,且U2=U 1R=1500V,再根挑号=，解得= 命题意图 考查远距离输电问题 n246 核心素养 物理观念，科学思维 素养水平水平4 BD错误；根据理想变压器无功率损失有 04学业质量测评。 一A基础过关练 测试时间：15分钟 C.闭合开关S,输电线损失的电压不变 1.(2024·江苏靖江高级中学高二期中)如图 D.闭合开关S,用电器A、B均正常工作 所示为远距离输电示意图，发电机的输出电 3.(2024·黑龙江哈尔滨七十三中高二期末) 压U1、输电线的电阻及理想变压器的匝数均 如图所示，一小水电站输出的电功率为P 不变，当用户开启的用电器越来越多时，下 20kW,输出电压为U%=400V,经理想升压 变压器T,变为2000V电压远距离输送，输 列表述正确的是( 电线总电阻为r=102,最后经理想降压变 压器T2降为220V向用户供电.下列说法 U 正确的是( 升卡变木器 降木变卡器 A.升压变压器副线圈电压U2降低 B.降压变压器原线圈电压U3升高 C.输电线消耗的功率增大 A.变压器T,的匝数比n:2=1:10 D.发电机的输出功率不变 B.变压器T2的匝数比3：n=95：11 2.(2024·河北张家口三中高二期中)远距离 C.输电线上损失的电功率为25kW 输电的原理图如图所示，T1、T:为理想变压 D.输电线上的电流为50A 器，其原、副线圈匝数比分别为1：10和 4.(2024·安徽铜陵三中高二阶段练习)（多 10:1,输电线路的总电阻R=102,A、B均 选)如图所示为远距离输电原理图，升压变 是额定电压为220V、额定功率为1100W 压器、降压变压器均为理想变压器，电流表 的电热器.开关S断开时，用电器A正常工 和电压表均为理想电表，升压变压器原、副 作，则下列说法正确的是( 线圈匝数比为1：，发电机的输出电压、输 出功率一定，且降压变压器原、副线圈匝数 比不变，若将n增大，则( A开关S断开时，输电线的热功率为2.5W 机 B.变压器T,的输人电压为225V 166 第三章 交变电流营姐 A.输电线损失的功率增大 圈的匝数比为1：10，电流表的示数为1A, B.电流表的示数增大 输电线的总电阻为102.下列说法错误的是 C.电压表的示数增大 ( . D.用户消耗的功率增大 升压变压器 降压变压器 5.(2024·安徽师大附中高二期末)（多选）如 图为某远距离输电示意图，由升压变压器、 输电线和降压变压器组成.降压变压器为用 户供电，若保持升压变压器输出电压不变， 输电线电阻，恒定不变，当用户消耗功率增 1 大时( A.输电线中电流的有效值为10A B.升压变压器的输出电压U2=2kV C.用户获得的功率为19kW D.将P下移，用户获得的电压将增大 3.(2024·湖北荆州中学高二期末)远距离输 升压变压器 降压变压器 电线路如图所示，在输送的电功率一定的情 A,输电线损耗的功率增大 况下，采用高压U,输电时，线路损耗的电功 B.电流表示数变小 率为P1:采用高压U2输电时，线路损耗的电 C.电压表示数变小 功率为P2.若P1=4P2,下列关系式正确的 D.发电厂输出的功率变小 是( B综合提能练 测试时间：30分钟 1.(2024·重庆南开中学高二期末)“西电东 州 送”是实现经济跨地区可持续快速发展的重 要保证，它将西部丰富的能源转化为电能 心源同路 输送同路 州户同路 输送到电力供应紧张的沿海地区.为了减少 A.2U=U B.U=2U: 远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采 C.4U1=U2 D.U1=4U2 用高压输电，在保持输送功率及输电线路电 4.(2024·四川成都七中模拟)（多选）如图所 阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的 示为远距离输电的示意图，升压变压器原、 10倍，则输电线路中电阻损耗的能量将减少 副线圈的匝数比为：2，降压变压器原、 到原来的( 副线圈的匝数比为：：4，变压器均为理想 A品 B品 变压器，发电机输出电压恒定，输电线的电 阻为六.则下列判断正确的是( C.10 1 D.10000 2.(2024·湖北襄阳四中高二期末)如图是某 小型电站高压输电示意图，变压器均为理想 变压器，发电机的输出功率为20kW.在输 电线路上接入一个电流互感器，其原、副线 A.U nn 167 国避手册高中物理选择性必修第二册) B输电线损失的功率为 C.若输送功率增大，则U1减小 发山机U U. D.若输送功率增大，则输电线损失功率与输 P 送功率之比减小 升压变压器 降爪变仄器 5.(2024·湖南卷)根据国家能源局统计，截止 (1)输电线上的电流： 到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连 (2)升压变压器的输出电压： 续13年居世界第一位，湖南在国内风电设 (3)降压变压器的原、副线圈的匝数之比 备制造领域居于领先地位.某实验小组模拟 风力发电厂输电网络供电的装置如图所示. 已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、 降压变压器均为理想变压器，输电线路上的 总电阻可简化为一个定值电阻R.当用户端 接一个定值电阻R时，R上消耗的功率为P 不计其余电阻，下列说法正确的是( 升止变上器降业止变止器 A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则R 上消耗的功率为4P C强基突破练 测试时间：10分钟 B.输电线路距离增加，若R。阻值增加一倍， 1.(多选)如图，利用理想变压器进行远距离输 则R。上消耗的功率为4P 电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电 C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则 阻不变，当用电高峰到来时( R。上消耗的功率为8P D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻 R,则R。上消耗的功率为6P 户 6.(2024·浙江杭州学军中学高二期中)某小 型水电站的发电机输出功率为18kW,输出 A,输电线上损失的功率增大 电压为300V,输电线总电阻为42，为了使 B.电压表V1的示数减小，电流表A,的示数 输电线损耗功率为发电机输出功率的5%， 增大 需在发电机处设升压变压器，用户所需电压 C.电压表V2的示数增大，电流表A2的示数 为220V,所以在用户处需安装降压变压器. 减小 输电电路图如图所示.求： D.用户功率与发电厂输出功率的比值减小 168重雅⑤手册高中物理选择性必修第二册凡) 交流电，因此流过R:的电流也是交变电流，但电容器 第4节电能的输送 有容抗，故R:两端最大电压小于20V,通过R:的电 A基础过关练 流小于2A,故B错误：由题图乙可知，交变电压的周 L.C【解析】发电机的输出电压U不变，升压变压器匝 期T=0.02s,则角速度u-牙=100rad/s,副线圈输 数比不变，则副线圈电压U不变，A错误：当用电器增 出电压的瞬时值表达式为M=20sin100πtV,故D 多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则降压 错误。 变压器原线圈电流增大，输电线上的电流增大，可知输 C强基突破练 电线上的功率损失增大，输电线上的电压损失增大，进 一步导致降压变压器的输入电压U减小，B错误，C 1,C【解析】变压器输入电压的最大值为220√2V,故有 正确：用户开启的用电器增多，消耗的功率增大，发电 效值为，-202V=20V,根据理想变压器原，副 机输出功率随之增大，D错误。 ② 2.A【解析】开关S断开时，电热器A正常工作，T的 线周电压关系有哈-品，根据变压器电路有U以=心一 输出电流1=号-=5A对变压器T,由=六可知 IR<220V,解得U2<110V.可知电压表的示数小 输电线电流I=0.5A,输电线R的热功率P挡=PR 于110V,A错误：单刀双掷开关与a连接时，设原线圈 2.5W,故A正确：变压器T的输出电压U,=220V, 电压为U,电流为1，副线圈电压为，电流为12，R 消耗的功率为P,则有P=后R,又由于光=是=卡。 蛤-兴.可知变压器工的输人电压为U=2200V。 变压器T的输出电压U:=R+U=0.5×10V+ 则有R=告-票所以=流又由于=U, 220 20V=225V.说-可得变压器五的输人电 1R=20V-hR,解得h=RRh=21= 压为220.5V,故B错误：仅闭合S,变压器T:的输出 淀景则有P=(窝)一巫数+状 2209 功率增大，输电线中电流增大，输电线上损失的电压增 4R 大，导致变压器T:的输人电压城小，变压器T:的输出 可知当R。=尽时，R:消耗的功率最大，B错误：单刀双 电压减小，A,B均不能正常工作，故CD错误， 3.B【解析】升压变压器T,的输出电压等于2000V,而 掷开关由a扳向么原刷线烟匝数相等，则有号-十 输入电压为400V,由电压之比等于匝数之比，则有变 压器T,的匝数比出：=1：5，故A错误：降压变压 票R消耗的功率为P=R=斤R又由于R-受 器T:的输入电压等于升压变压器的输出电压减去导 号所以1是又由于U=U,-1R=20-1R. 线损失的电压，即/=2000V-10×10V=1900V,根 则有1，=·所以P=(R)）广R,当滑动变阻器 号-会则有变压器工的臣数比tm=190: 220=95：11,故B正确：Pw=PR=102×10W= 触头从正中间向下移动的过程中，R从R减小到0，则 1000W,故C错误：输出的电功率为P。=20kW,而升 功率一直增大，C正确：单刀双掷开关与“连接，滑动 压变压器T变为2000V电压远距离输送，所以根据 变阻器触头向上移，滑动变阻器接人电路的电阻变大， 根据上述分析可知副线圈的电流1诚小，由原、副线 1=号，可知输电线上的电流为12XC 2000 A=10A, 圈匝数比和电流决定关系知，原线圈电流1减小，电 故D错误 流表示数变小，同时R上的电压减小，则原线圈电压 4.CD【解析】增大，则输送电压增大，由于输送功率一 U,增大，故副线圈电压U:增大，则电压表的示数增 定，则输送电流诚小，输电线上损失的功率减小，A错 大，D错误。 误：输电线损失的电压减小，降压变压器输入，输出电 24 参考答案与解析么 压均增大，输入，输出电流均减小，电压表的示数增大， 失电压增大，则U减小，根据号-会，可知U减小， 电流表的示数减小，B错误，C正确：由于输入功率一 故C正确：若输送功率增大，则输送电流2增大，输电 定，输电线损失的功率减小，用户消耗的功率增大，D 正确。 线损失功率与输送功率之比为异-会--品， 5.AC【解析】用户消耗功率变大，则降压变压器输出电 由于U恒定，由U2=U,可知U2恒定，由于1增 流增大，输电线上电流增大，总功率变大，升压变压器 原线圈电流也随之增大，输电线上损耗功率也变大，故 大，则输电线损失功率与输送功率之比增大，故D错误 A正确，D错误：降压变压器原线圈电压等于输电电 5A【解析】设升压变压器原，副线圈匝数分别为、 压减去输电线上损耗的电压，所以降压变压器原线圈 ,降压变压器原，副线圈匝数分别为、，将降压变 电压减小，C正确。 压器和用户端所接定值电阻R等效为一个电阻R等数， B综合提能练 U =二=店R,发电机转子以角速度w匀 1.B【解析】输电线路中电阻损耗的功率为P知=PR 内 (侣)R-巴.则输送电压提高到原米的10倍时，输 速转动时，产生的电动势的最大值Em=NBSw,则升压 电线路中电阻损耗的功率为原来的，所以输电线路 变压器输人端的电压有效值山，=，转子角速度 √2 中电阻损耗的能量将减少到原来的，B正确，ACD 增加1倍，则升压变压器输出端电压为U2=U,增 错误. 加1倍，根据闭合电路欧姆定律知定值电阻R。中的电 2.D【解析】电流互感器原，副线圈的匝数比为1：10，电 流变为原来的2倍，结合P一R可知，转子角速度增 流表的示数为1A,根据电流与匝数成反比的关系可 加1倍，R。上消耗的功率变为4P,选项A正确：结合 得输电线中电流的有效值为10A,A正确：发电机的 输出功率为20kW,根据变压器原，副线圈功率相等的 P=()广，R者尼增加1信则R上清托 关系可得升压变压器的输出功率也为20kW,则升压 的功率为(R平。广，2R≠4P,选项B错误若 变压器的输出电压为近一是一0 =2kV,B正确： 升压变压器的副线圈匝数增加1倍，根据理想变压器 用户获得的功率为PH=P一r=20kW-10×10W 变压规律知，升压变压器副线圈两端的电压变为原来 =19kW,C正确：将P下移，则降压变压器的原线圈 U 的2倍，由1一尼十R可知，定值电阻R中的电流 匝数增大，所以用户获得的电压将减小，D错误， 变为原来的2倍，R上消耗的功率变为4P,选项C错 3.A【解析】根据P=U,△P=PR,可知在输送的电功 误：若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,降压变 率一定的情况下，输电线上损耗的功率△P©己，又根 压器和用户端所接定值电阻的等效电阻变为。R等丝， 据功率的比值可知2U,=U2. R上消耗的功率变为 U 4AC【解析曲理想变压器电压关系。可哈一兴受 ·R≠6P,选项 R十R等 费则有始-是·合·六由于号线有电压损失，则 D错误. 6.(1)对输电线有△P=5%P=R,解得I2=15A 有号>1，故有哈>费·费故A正确：输电线损失的 (2)根据P=U,1,解得U2=1200V. 功率为P=U二U),故B错误：若输送功率增大， (3)降压变压器原线圈输人电压为=U:一IR 在输送电压恒定的情况下，则输送电流增大，输电线损 110V.则有是-总-品 25 重难⑤手册高中物理透择性必修第二册 C强基突破练 AB错误：保持P的位置不动，将Q向上滑动时，副线 1AD【解析】当用电高峰到来时，用户消耗的功率变 圈的匝数增多，由光=册，可知U增大，由上 大，则降压变压器副线圈的电流变大，即电流表A:的 U 示数变大，由于匝数比不变，输电线上的电流1随之变 干R可知1，增大，山增大，故电流表的读数变大.C 大，A的示数增大，输电线上损失的功率△P=尸R 正确，D错误 变大，A正确：因发电厂的输出电压恒定，则升压变 4.C【解析】变压器只改变电压，不会改变交流电的频 压器的副线圈两端的电压U2不变，即电压表V的示 率，因此通过升压变压器的电流频率与通过降压变压 数不变，故B错误：输电线上的电压损失U=R线变 器的电流频率相同，A错误：由于发电厂的交流电压的 大，故降压器原线圈两端的电压诚小，副线圈两端的电 有效值为220V,用户得到的电压也是220V,但电能 压也减小，即电压表V:的示数减小，C错误：设电厂输 输送过程中，有能量损失，升压变压器的输出功率大于 出功率为P,输电线上电流为1，用户消耗的功率与发 降压变压器的输入功率，根据P=UI,可知U>U,因 电厂输出功率的比值”-1货-1一器，因为 此<，BD错误：交流电的周期为0,2s,因此角速 输电线上的电流I增大，则电压损失△U增大，U不 度w系=100xrad/s,因此题图乙中电压的瞬时值表 变，所以用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值减 达式为=2202sin100πV,C正确， 小，D正确. 5.D【解析】交变电流在一个周期内方向改变2次，则线 单元学能测评 圈转动2圈，电流的方向改变4次，A错误：若从题图 甲所示位置开始计时，即从垂直于中性面位置开始计 1.A【解析】由变压器原理可知输入功率与输出功率是 时，电动势e随时间变化的规律为e=Ecos o,B错误： 相同的，在正常供电即输入电功案不变的情况下，输出 在=0.05s到1=0.1s时间内，电流逐渐增大，穿过 电功率也是不变的，即P=恒定：在正常供电时有 线圈的磁通量逐渐诚小，C错误；由题图乙所示t图 △P=FR,除冰时有9aP=户R,联立解得r=3√受 像可知电流的瞬时表达式可表示为i=Icos,则峰 =31,又P=1,可知当功率不变的情况下，电流变成 值为10A,周期为0.2s,转速n=5r/s,当转速变为原 原来的3倍时，电压缩小3倍，即U=马 来的2倍，则角速度变为原来的2倍，周期变为原来的 3 一半，即周期变为0.1s,D正确. 2.B【解析】电压表的示数是有效值，为100V,A错误， 6.D【解析】交流电的周期T=2×105,所以频率f 该交变电压的周期为T一二-忍s=002s,B正 下=50H2,故A错误；由线圈匝数比可知刷线圈两端 确：将该电压加在100Ω的电阻两端，电阻消耗的电功 的输出电压有效值为12V,灯泡恰好正常发光，说明灯 ￥为P==100 尺=100W=100W,C错误：当1=008 泡两端电压为6V,所以定值电阻R两端的电压最大 时，该交变电压的瞬时值为u=100W2sin100πt= 值为U=6V,流过R的电流为1=2A由匝数比可 知原线圈的电流为1=4A,故B错误：副线圈两端的 100En10x×dV=100V.D错误。 输出电压是不变的，增大光照强度，则光敏电阻的阻值 3.C【解析保持Q的位置不动，副线圈匝数不变，觉 减小，与之并联的灯泡两端电压降低，灯泡变暗，枚C 错误，D正确。 ,可知U2不变，当P向上滑动时，R变大，由1= 7.D【解析】根据E=NBSw,可得感应电动势的最大 U 尼十R可知上减小，山减小，故电流表的读数变小， 值E=100×上×0.1×2xV=2V,由于线圈垂直 26