3.4 电能的输送-【大单元教学】高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第二册）

选择性必修二（人教版2019）物理大单元设计 第三单元 交变电流 3．4 电能的输送 [基础达标练] 知识点1 输电线路的电压损失和功率损失 1．中国发布的“双碳战略”， 计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一、若在输送电能总功率不变的情况下，仅将原来的500kV高压输电升级为1000kV的特高压输电，下列说法正确的是（　　） A．输电电流会变为原来的2倍 B．若输电线不变， 则输电线上损失的电压变为原来的 C．若输电线不变， 则输电线上损失的功率变为原来的 D．若输电线损失功率不变，则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍 2．如图所示，高压输电线是远距离传输电能的重要组成部分，下列关于高压输电线的说法正确的是（　　） A．输电线应选用电阻率大的金属材料制作 B．高压输电线比普通导线粗，目的是增大导线电阻 C．输电线上方还有两条导线，其作用是把高压线屏蔽起来免遭雷击 D．在输送功率一定时，输电线上损失的功率跟输送电压平方成正比 3．对于远距离输电，在一定的情况下，设输电线路中的电流为，输电线的总电阻为，为了减少损耗，采用增大电压输电，下列说法正确的是（　　） A．由，知输电线路中的电流变大 B．由，知输电线路中的电流变小 C．由，知输电线路消耗功率增大 D．由，知不会影响输电线路中的电流 4．为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有（　　） A．提高输送功率 B．应用超导体材料做输电线 C．提高高压输电的电压 D．减小输电导线的横截面积 知识点2 远距离输电 5．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，远距离输电线路的示意图如图所示，若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则正确的是（　　）    A．采用高压输电是为了加快输电的速度 B．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C．输电线上的电流 D．输电线上损失的功率 6．水力发电的基本原理是利用水的势能转化为水轮机的机械能，再以机械能推动发电机，从而得到电能。现有一水力发电站，水流量为，河水落差为。发电机的输出电压为，输送的总功率为。水电站到用户之间的输电线的总电阻为，输电线上损失的功率为发电机输送功率的，用户所需电压为，所有的变压器均为理想变压器，，河水的密度，以下说法正确的是（    ） A．升压变压器的匝数比为 B．降压变压器的匝数比为 C．输电线上的电流大小为 D．发电站的发电效率为 7．为了形成更合理的全国产业布局，优化资源配置，中央政府决定将沿海的产业迁往中西部，沿海和中西部可以实现互补，带动整个国家的经济发展。为配合这次即将到来的产业大迁移，国家电网积极配合，加快我国西部地区电力基础设施建设。如图所示为改造的某发电厂向用户供电的线路示意图，已知发电厂的输出功率为10kW，输出电压为500V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原，副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原线圈的电流为1A B．输电线上损耗的功率为1000W C．用户端的电流为45A D．降压变压器的匝数比 8．图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，表示输电线电阻，则当用户功率增大时（　　） A．示数增大，示数减小 B．、示数都减小 C．输电线上的功率损失增大 D．输电效率升高 知识点3 远距离输电的动态分析 9．如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图，发电机输出电压恒为220 V，发电机到教学楼的输电线电阻用图中r等效替代。若使用中，在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数，则（　　） A．整个电路的电阻将增大，干路电流将减小 B．因为发电机输出电压恒定，所以原来工作着的日光灯的亮度将不变 C．发电机的输出功率将增大 D．输电过程中的损失功率（即输电线路消耗的功率）将减小 10．如图所示为远距离输电的原理图，电路中的升压变压器T1和T2为理想变压器，发电厂的输出电压恒定，输电线上的电阻R不变。若用户接入的用电器增多，则下列物理量一定减少的是（　　） A．升压变压器的输出电压 B．输电线损失的功率 C．加在用户两端的电压 D．降压变压器的输出功率 [能力提升练] 11．（多选）“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，模拟远距离高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端分别接入电压互感器和电流互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想状态。下列说法正确的是（　　） A．电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用 B．若电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，则线路的输电功率为400kW C．若保持和用户数不变，仅将滑片下移，则输电线损耗功率减小 D．若保持不变，仅增加用户数，为保持不变，可将滑片上移 12．（多选）如图所示为远距离输电的简化电路图，图中两变压器均为理想变压器。已知升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，发电厂的输出电压，输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则下列说法正确的是（　　） A．升压变压器T的原线圈的电流为 B．升压变压器T的副线圈的电压为 C．输电线上损失的电压为 D．用户得到的功率为 13．（多选）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，下列说法正确的是（   ） A．升压变压器原、副线圈的电流之比I1∶I2=1∶5 B．输电线的总电阻R=20Ω C．降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=95∶11 D．输电线的总电阻R上的电压是180V 14．（多选）某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，、为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（　　）    A．仅增大 B．仅减小交流电的频率 C．仅增大变压器的输入电压 D．仅将两变压器之间的输电线加粗 15．（多选）目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图所示，电压为100kV的主供电线路为某5G基站供电，基站用电器总功率为4kW，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视为理想变压器），则（   ） A．输电线路中的电流为5A B．输电线路中的电流为2500A C．高压变压器原、副线圈的匝数比为 D．高压变压器原、副线圈的匝数比为 16．（多选）某同学用下图研究远距离输电，图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器.若发电厂输出电压不变。当开关S由2改接为1时，通过调节变阻箱阻值使发电厂输出功率也不变，则（    ） A．电压表读数变大 B．电流表读数变大 C．用户得到的功率减小 D．输电线损失的功率减小 [高频考题实战练] 17．（多选）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A．与一样亮 B．比更亮 C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小 18．（多选）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　） A． B． C． D． 19．（多选）如图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器和降压变压器都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，下列说法正确的有（　　） A．输出电压与输入电压相等 B．输出功率大于输入功率 C．若用户接入的用电器增多，则R功率降低 D．若用户接入的用电器增多，则输出电压降低 20．（多选）如图，有一套模拟远距离输电装置示意图，图中变压器为理想变压器，电表为理想交流电表。升压变压器的输入端接电压恒定的交变电源，输电线的总电阻为r，降压变压器输出端接阻值相等的电阻，，当开关S闭合时，下列说法正确的是（    ） A．电压表、示数均变大 B．电流表A示数变大 C．交变电源输出功率增大 D．输电线的发热功率增大 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 选择性必修二（人教版2019）物理大单元设计 第三单元 交变电流 3．4 电能的输送 [基础达标练] 知识点1 输电线路的电压损失和功率损失 1．中国发布的“双碳战略”， 计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一、若在输送电能总功率不变的情况下，仅将原来的500kV高压输电升级为1000kV的特高压输电，下列说法正确的是（　　） A．输电电流会变为原来的2倍 B．若输电线不变， 则输电线上损失的电压变为原来的 C．若输电线不变， 则输电线上损失的功率变为原来的 D．若输电线损失功率不变，则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍 【答案】D 【解析】A．由公式 可知，在输电功率不变的情况下，电压升高为原来的2倍，则输送电流变为原来的，故A错误； BC．导线上损失的电压，损失的功率分别为 若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的，损失的功率变为原来的，故BC错误； D．由于输送电流变为原来的，要保持输电线损失功率不变，输电线的阻值应变为原来的4倍，由电阻定律可得 使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍，故D正确。 故选D。 2．如图所示，高压输电线是远距离传输电能的重要组成部分，下列关于高压输电线的说法正确的是（　　） A．输电线应选用电阻率大的金属材料制作 B．高压输电线比普通导线粗，目的是增大导线电阻 C．输电线上方还有两条导线，其作用是把高压线屏蔽起来免遭雷击 D．在输送功率一定时，输电线上损失的功率跟输送电压平方成正比 【答案】C 【解析】A．输电线应选用电阻率小的金属材料制作，故A错误； B．高压输电线比普通导线粗，目的是减小导线电阻，故B错误； C．输电线上方还有两条导线，其作用是把高压线屏蔽起来免遭雷击，故C正确； D．在输送功率一定时，电流 输电线上损失的功率 输电线上损失的功率跟输送电压的平方反比，故D错误。 故选C。 3．对于远距离输电，在一定的情况下，设输电线路中的电流为，输电线的总电阻为，为了减少损耗，采用增大电压输电，下列说法正确的是（　　） A．由，知输电线路中的电流变大 B．由，知输电线路中的电流变小 C．由，知输电线路消耗功率增大 D．由，知不会影响输电线路中的电流 【答案】B 【解析】A．由 得 故A错误； BD．公式 针对的是同一研究对象，故B正确，D错误； C．根据 因此增大时，输电线路消耗功率减小，故C错误。 故选B。 4．为减少远距离输电的损耗从而降低电费价格，可采取的措施有（　　） A．提高输送功率 B．应用超导体材料做输电线 C．提高高压输电的电压 D．减小输电导线的横截面积 【答案】C 【解析】AC．输电线路中损耗的功率为 P＝I2r 可见，要减少远距离输电的损耗，一方面可以减小输电电流，即提高高压输电的电压，提高输送功率，输电损耗也相应增加，故A错误，C正确； BD．另一方面可以减小输电线的电阻，如增加输电导线的横截面积，或换用导电性能好的材料，但目前超导材料还没有进入大规模实用阶段，故BD错误。 故选C。 知识点2 远距离输电 5．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，远距离输电线路的示意图如图所示，若输送的总功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则正确的是（　　）    A．采用高压输电是为了加快输电的速度 B．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 C．输电线上的电流 D．输电线上损失的功率 【答案】D 【解析】AD．输电时输送的功率一定时，因为输出功率与输入功率相等，可得输电线上的电流为 所以输电线上损失的功率为 故采用高压输电是为了减小输电线上的电能损失，故A错误，D正确； BC．因为输电线上有电压降，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，可知输电线上的电流，故BC错误。 故选D。 6．水力发电的基本原理是利用水的势能转化为水轮机的机械能，再以机械能推动发电机，从而得到电能。现有一水力发电站，水流量为，河水落差为。发电机的输出电压为，输送的总功率为。水电站到用户之间的输电线的总电阻为，输电线上损失的功率为发电机输送功率的，用户所需电压为，所有的变压器均为理想变压器，，河水的密度，以下说法正确的是（    ） A．升压变压器的匝数比为 B．降压变压器的匝数比为 C．输电线上的电流大小为 D．发电站的发电效率为 【答案】B 【解析】D．作出输电过程的示意图如图所示。 每秒流水的质量为 水的重力做功功率为 由题意知，发电站输送的总功率（水所发电的总功率）为，发电站的发电效率为 D错误； AC．输电线上损失的功率为 解得输电线上的电流为 因为是理想变压器，则有 解得 根据理想变压器原、副线圈两端电压之比等于匝数比，则对升压变压器，有 AC错误； B．降压变压器的输入电压为 根据理想变压器原、副线圈两端电压之比等于匝数比，则对降压变压器，则有 B正确。 故选B。 7．为了形成更合理的全国产业布局，优化资源配置，中央政府决定将沿海的产业迁往中西部，沿海和中西部可以实现互补，带动整个国家的经济发展。为配合这次即将到来的产业大迁移，国家电网积极配合，加快我国西部地区电力基础设施建设。如图所示为改造的某发电厂向用户供电的线路示意图，已知发电厂的输出功率为10kW，输出电压为500V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原，副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原线圈的电流为1A B．输电线上损耗的功率为1000W C．用户端的电流为45A D．降压变压器的匝数比 【答案】C 【解析】AB．升压变压器原线圈的电流为 根据可得，输电线电流为 输电线上损耗的功率为 故AB错误； C．用户端获得的电功率为 把代入，解得用户端的电流为 故C正确； D．降压变压器的匝数比为 故D错误。 故选C。 8．图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，表示输电线电阻，则当用户功率增大时（　　） A．示数增大，示数减小 B．、示数都减小 C．输电线上的功率损失增大 D．输电效率升高 【答案】C 【解析】A．当用户功率增大时，降压变压器次级电流会变大，示数增大；此时发电机输出功率增大，线路中电流增大，示数增大，A错误； B．发电厂输出的电压恒定，则电压表的示数不变，由于输电线上电流变大，则输电线上损失的电压变大，则降压变压器原线圈两端电压变小，次级电压也会就减小，即电压表的示数减小，B错误； C．由于示数增大，则根据 可知输电线上损失的功率增大，C正确； D．设降压变压器原线圈的电压为，升压变压器的副线圈电压不变，根据以上分析可知变小，输电的效率 电压不变，变小，则输电效率降低，D错误。 故选C。 知识点3 远距离输电的动态分析 9．如图为学校自备发电机在停电时为教学楼教室输电的示意图，发电机输出电压恒为220 V，发电机到教学楼的输电线电阻用图中r等效替代。若使用中，在原来工作着的日光灯的基础上再增加教室开灯的盏数，则（　　） A．整个电路的电阻将增大，干路电流将减小 B．因为发电机输出电压恒定，所以原来工作着的日光灯的亮度将不变 C．发电机的输出功率将增大 D．输电过程中的损失功率（即输电线路消耗的功率）将减小 【答案】C 【解析】A．根据并联电路的等效总阻值 可知，并联的用电器越大，电路中的等效总阻值越小，结合欧姆定律 可知，电压不变时，电阻减小，干路上的电流增大，A错误； B．输出电压恒定，当干路电流增大时，导线分担的额电压Ur 增大，用电器两端的电压U′减小，根据 可知，用电器的实际功率变小，故日光灯变暗，B错误； C．根据电源的输出功率 可知，输出电压不变，电路中的电流变大，输出功率变大，C正确； D．根据 可知，导线的内阻不变，电流增大时，其损失功率变大，D错误。 故选C。 10．如图所示为远距离输电的原理图，电路中的升压变压器T1和T2为理想变压器，发电厂的输出电压恒定，输电线上的电阻R不变。若用户接入的用电器增多，则下列物理量一定减少的是（　　） A．升压变压器的输出电压 B．输电线损失的功率 C．加在用户两端的电压 D．降压变压器的输出功率 【答案】C 【解析】A．升压变压器的输出电压由输入电压和升压变压器的匝数比决定，则升压变压器的输出电压不变，故A错误； BCD．若用户接入的用电器增多，则用户消耗的功率变大，降压变压器的输出功率增大，输电线上的电流会变大，根据 可知，输电线损失的功率增大，输电线上损失的电压变大，则降压变压器的原线圈两端的电压减小，用户得到的电压减小，故BD错误，C正确。 故选C。 [能力提升练] 11．（多选）“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，模拟远距离高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端分别接入电压互感器和电流互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想状态。下列说法正确的是（　　） A．电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用 B．若电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，则线路的输电功率为400kW C．若保持和用户数不变，仅将滑片下移，则输电线损耗功率减小 D．若保持不变，仅增加用户数，为保持不变，可将滑片上移 【答案】ABD 【解析】A．电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用，故A正确； B．电压互感器原线圈两端电压 电流互感器原线圈中的电流 对于理想变压器，线路输送电功率 故B正确； C. 仅将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数，根据理想变压器的规律 升压变压器副线圈两端的电压增大；降压变压器原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，通过负载的电流 又用户数不变，即负载总电阻R不变，则增大，降压变压器原线圈中的电流 匝数比不变，增大，根据 则输电线上损耗功率增大，故C错误； D. 仅增加用户数，即负载总电阻R减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，则通过副线圈的电流 增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电压损失 可知输电线上的电压损失增大；原线圈两端电压 减小，根据 可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，故D正确。 故选ABD。 12．（多选）如图所示为远距离输电的简化电路图，图中两变压器均为理想变压器。已知升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，发电厂的输出电压，输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则下列说法正确的是（　　） A．升压变压器T的原线圈的电流为 B．升压变压器T的副线圈的电压为 C．输电线上损失的电压为 D．用户得到的功率为 【答案】BD 【解析】A．升压变压器T的原线圈的电流为 故A错误； B．根据原副线圈电压与匝数的关系可得 故B正确； C．输电线上损失的电压为 故C错误； D．用户得到的功率为 故D正确。 故选BD。 13．（多选）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，下列说法正确的是（   ） A．升压变压器原、副线圈的电流之比I1∶I2=1∶5 B．输电线的总电阻R=20Ω C．降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=95∶11 D．输电线的总电阻R上的电压是180V 【答案】BC 【解析】A．根据 可得升压变压器原、副线圈的电流之比为 故A错误； BD．根据 可得输电线的电流为 根据 可得输电线的总电阻为 输电线的总电阻R上的电压是 故B正确，D错误； C．降压变压器原线圈的输入电压为 则降压变压器原、副线圈匝数比为 故C正确。 故选BC。 14．（多选）某同学用如图所示的电路模拟远距离输电，理想升压变压器的原、副线圈的匝数之比为，理想降压变压器的原、副线圈的匝数之比为，两变压器之间输电线的总电阻为R，其余线路电阻不计，、为两盏完全相同的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光，现闭合开关，要使两盏灯泡均正常发光，下列措施可行的是（　　）    A．仅增大 B．仅减小交流电的频率 C．仅增大变压器的输入电压 D．仅将两变压器之间的输电线加粗 【答案】CD 【解析】A．将降压变压器的负载总电阻为，将降压变压器与其负载等效为一个电阻，则有 开关闭合后，减小，则减小，由于 电源输入电压一定，则两变压器之间输电线上的电流增大，电阻上的电压降增加，降压变压器原副线圈两端电压减小，灯泡不能够正常发光，由于 若仅增大，则减小，由于开关闭合后，减小，则减小，可知，减小，则降压变压器原线圈两端电压减小，根据电压匝数关系，降压变压器原副线圈两端电压减小，灯泡不能够正常发光，故A错误； B．若仅减小交流电的频率，即升压变压器原线圈两端电压一定，结合上述可知，两变压器之间输电线上的电流增大，电阻上的电压降增加，降压变压器原副线圈两端电压减小，灯泡变暗，不能够正常发光，故B错误； C．结合上述有 仅增大变压器的输入电压，结合上述可知，开关闭合后，减小，降压变压器原线圈两端电压可以不变，即其副线圈两端电压可以不变，能够使两盏灯均正常发光，故C正确； D．根据电阻的决定式有 仅将两变压器之间的输电线加粗，则变小，结合上述有 可知，当变小时，闭合开关后可能不变，即降压变压器原线圈两端电压可以不变，即其副线圈两端电压可以不变，能够使两盏灯均正常发光，故D正确。 故选CD。 15．（多选）目前困扰5G发展的大难题之一是供电，5G基站系统功耗大，信号覆盖半径小。如图所示，电压为100kV的主供电线路为某5G基站供电，基站用电器总功率为4kW，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视为理想变压器），则（   ） A．输电线路中的电流为5A B．输电线路中的电流为2500A C．高压变压器原、副线圈的匝数比为 D．高压变压器原、副线圈的匝数比为 【答案】AD 【解析】AB．由题意可知，总功率为 线路损耗功率为 根据 解得 故A正确；B错误； CD．高压变压器副线圈两端的电压为 由 解得 故C错误；D正确。 故选AD。 16．（多选）某同学用下图研究远距离输电，图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器.若发电厂输出电压不变。当开关S由2改接为1时，通过调节变阻箱阻值使发电厂输出功率也不变，则（    ） A．电压表读数变大 B．电流表读数变大 C．用户得到的功率减小 D．输电线损失的功率减小 【答案】AD 【解析】BD．当开关S由2改接为1时，可知升压变压器副线圈匝数增加，根据 可知升压变压器副线圈输出电压增大，通过调节变阻箱阻值使发电厂输出功率也不变，则有 可知升压变压器副线圈输出电流减小，则电流表读数变小，通过的电流减小，则输电线损失的功率减小，故B错误，D正确； AC．根据 可知降压变压器原线圈的输入电压变大，根据 可知降压变压器副线圈输出电压增大，则电压表读数变大；根据 由于发电厂输出功率不变，损失消耗功率减小，则用户得到的功率增大，故A正确，C错误。 故选AD。 [高频考题实战练] 17．（多选）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A．与一样亮 B．比更亮 C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小 【答案】BC 【解析】若开关接cd端，则若电源电压为，理想变压器、的匝数比为 用户电阻为，输电线电阻为，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压 降压变压器初级电压 降压变压器次级电压 可得输电功率为 输电线上损耗的电功率为 用户得到的电功率为 若开关接ab端，则负载得到的功率 输电线上损耗的电功率为 将， ，k=3带入可知 可得 即比更亮； 上消耗的功率比的大。 故选BC。 18．（多选）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【解析】当开关S接1时，左侧变压器次级电压 U2=3×7.5V=22.5V 电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压 电流 则右侧变压器初级电压 电流 则 当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知 解得 I=3A 则R上的功率 故选BD。 19．（多选）如图为输电线为用户输电的情景，电路中升压变压器和降压变压器都认为是理想变压器，中间输电电路电阻为R，下列说法正确的有（　　） A．输出电压与输入电压相等 B．输出功率大于输入功率 C．若用户接入的用电器增多，则R功率降低 D．若用户接入的用电器增多，则输出电压降低 【答案】BD 【解析】A．输出电压等于输入电压与电阻R上损失的电压之和，A错误； B．输出功率等于输入功率与电阻R上损失的功率之和，所以输出功率大于输入功率，B正确； CD．若用户接入的用电器增多，则用户端的等效电阻减小，用户端电流增大，根据降压变压器电流与匝数成反比，可知，通过电阻R的电流增大，根据 可知，R功率增大，C错误； 输入电压不变，所以输出电压不变，根据 可知，R上损失的电压增大，输入电压减小，根据降压变压器电压与匝数成正比，可得，输出电压降低，D正确。 故选BD。 20．（多选）如图，有一套模拟远距离输电装置示意图，图中变压器为理想变压器，电表为理想交流电表。升压变压器的输入端接电压恒定的交变电源，输电线的总电阻为r，降压变压器输出端接阻值相等的电阻，，当开关S闭合时，下列说法正确的是（    ） A．电压表、示数均变大 B．电流表A示数变大 C．交变电源输出功率增大 D．输电线的发热功率增大 【答案】BCD 【解析】AB．因为减小T1的原副线圈匝数比不变，其它条件不变时，由 得，副线圈电压不变，即电压表示数不变，设T2的原副线圈匝数比为，根据匝数比与电流和电压的关系推得降压变压器T2的副线圈上的等效电阻为，当开关S闭合时，减小，根据 知电流表A示数变大增大，又 故T2的原线圈上的电压减小，副线圈的电压也减小，即示数减小，故A错误，B正确； C．交变电源输出功率增大,故 C正确； D．输电线的发热功率 增大，故D正确。 故选BCD。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$