3.4 电能的输送 考点分类讲义-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

本高中物理讲义聚焦电能输送核心知识点，系统梳理从发电厂经升压变压器、高压输电线、降压变压器到用户的基本过程，深入解析输电线上电压损失与功率损失的计算原理，构建减小损耗的途径及远距离输电“三个回路、两个变压器、能量守恒”的电网模型，结合用户负载变化的动态分析与特高压、直流输电等常识，形成完整的知识学习支架。 资料通过思维导图梳理知识脉络，用表格对比减小损耗的两条途径，强化科学思维中的模型建构与科学推理。结合用电高峰电压变化等实际案例，渗透科学态度与责任，帮助学生理解技术应用价值。多样化练习题覆盖计算、动态分析等考向，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

3.4　电能的输送 了解电能输送的基本过程（发电厂—升压变压器—高压输电线—降压变压器—用户），知道输电线上存在电压损失和功率损失及其产生原因。 掌握输电线上电压损失、功率损失的计算，理解减小输电损耗的两条途径，能说明远距离输电要采用高电压的道理。 理解远距离输电“三个回路、两个变压器、一个守恒”的电网模型，能对升压、输电、降压各环节的电压、电流和功率进行综合计算。 会分析用户负载变化时输电各量的动态变化，了解输电电压并非越高越好，以及特高压、直流输电等基本常识。 【思维导图】 考点一　输电线上的电压损失与功率损失 1．输送过程：发电厂发出的电能先经升压变压器把电压升高，通过高压输电线送到远方，再经降压变压器把电压降低后送给用户。输电线本身有电阻，电流通过时会产生电压损失和功率损失。 2．电压损失：设输电线电流为 I（I=I2=I3），输电线总电阻为 R，升压后的输电电压为 U2、降压变压器得到的电压为 U3，则线路上降落的电压为 3．功率损失：由于电流的热效应，输电线发热损耗的功率为 用户实际得到的功率为 ，损耗的功率转化为焦耳热散失到环境中。 重难诠释　①输电电压 U2 与线路上损失的电压 ΔU 是两个不同的量：ΔU 只是 U2 中降落在导线电阻上的一小部分，计算 时只能代入 ΔU，绝不能误代输电电压 U2。② 中的 I 是输电线电流、R 是往返两根导线的总电阻；导线电阻满足 ，L 要按往返总长度计。③损耗既浪费能源又使导线升温，必须设法减小，但它无法完全消除。 考点二　减小损耗的途径与高压输电 1．途径一——减小输电线电阻：由电阻定律，可选用电阻率 ρ 较小的铜、铝等材料，适当增大导线横截面积 S，或缩短输电距离： 但导线不能无限加粗，否则耗材、重量、杆塔与架设成本都会急剧增加，因此这一途径的潜力有限。 2．途径二——减小输电电流：在输送功率 P 一定时，由 P=UI 可知，提高输电电压 U 可以成反比地减小电流： 3．高压输电的原理：当输送功率 P 一定时，若把输电电压提高到原来的 n 倍，则输电电流降为原来的 n 分之一；由于功率损耗与电流的平方成正比，线路上的功率损耗随之降为原来的 n 平方分之一，这是远距离输电最有效、最经济的途径。 减小输电线路损耗的两条途径对比 途径 原理 具体措施 特点与局限 减小电阻 选用低电阻率材料、增大横截面积 S 受材料、重量、成本限制，潜力有限 减小电流 提高输电电压 U，采用高压输电 P 一定时 U 升 n 倍、损耗降为 ，经济有效 重难诠释　①“提高电压可减小损耗”有前提——输送功率 P 一定；若功率也在变，要先用 求出电流再算 。②电压升为 n 倍时电流降为 1/n，而损耗与电流平方成正比，故损耗降为 ，这是高压输电最关键的定量结论。③电压越高对绝缘、杆塔和变压器的要求也越高，并非电压越高越好，要综合技术与经济选取合适的电压等级。 考点三　远距离输电的电网模型 1．三个回路：①电源回路——发电机与升压变压器原线圈构成；②输送回路——升压变压器副线圈、输电线、降压变压器原线圈构成；③用户回路——降压变压器副线圈与用户构成。 2．两个联系（均按理想变压器处理）：升压变压器满足 U1/U2=n1/n2、I1/I2=n2/n1、P1=P2；降压变压器满足 U3/U4=n3/n4、I3/I4=n4/n3、P3=P4。 3．输电线（输送回路）：输电线电流处处相等，且 4．一个守恒（能量守恒）：发电机输出的功率等于用户得到的功率与线路损耗功率之和： 远距离输电各环节的电压、电流、功率关系 环节 电压关系 电流关系 功率关系 升压变压器 输电线 降压变压器 全过程 输电电压逐级降低 输电线电流是“桥梁量” 重难诠释　①三个回路中只有输电线存在电阻和损耗，两个变压器按理想处理、不损耗功率。②输电线电流 同时是升压变压器的副线圈电流和降压变压器的原线圈电流，是连接两端的“桥梁量”，解题一般先求它。③U2 是升压后的输电电压而非用户电压，经过线路损耗和降压后才有用户电压 U4，大小关系为 U2＞U3＞U4。④常用解题主线：由用户端 求出 （输电线电流）→ΔP、ΔU→再求 U2、P1，正推、逆推都要熟练。 考点四　输电动态分析与输电常识 1．用户负载变化的动态分析：用户端并联的用电器增多时，用户总电阻减小，用户电流 I4 增大，输电线电流 I3=I2 随之增大，于是线路功率损耗（与电流的平方成正比）和电压损失 ΔU=IR 都增大；若升压侧输电电压 U2 不变，则降压变压器输入电压 U3=U2−ΔU 减小，用户电压 U4 随之降低——这正是用电高峰时电灯偏暗的原因，同时发电机要增大输出功率。 2．输电电压等级：我国交流输电有 110 kV、220 kV、500 kV 以及 1000 kV 特高压等多个等级。输送相同功率时，电压越高、线路电流越小，损耗越小、可输送的距离越远。 3．电压并非越高越好：输电电压升高，对导线绝缘、杆塔高度、变压器制造和运行安全的要求随之提高，建设成本增大，因此要结合输送容量、距离和经济性综合选择电压等级。输电效率为 4．直流输电与特高压：在超远距离、跨海电缆、不同电网互联等场合，特高压直流输电线造价较低、没有感抗损耗、便于联网；我国“西电东送”广泛采用特高压交流、直流输电技术。 重难诠释　①用电高峰用户增多→输电线电流增大→损耗和电压损失增大→用户电压反而降低，这条因果链是动态分析的核心，即“需要的功率越多，线上损耗也越多”。②要在负荷变化时保持用户电压稳定，电网通过调节升压侧输电电压 U2（或无功补偿）来抵消增大的电压损失 ΔU。③比较不同输电方案时务必抓住“输送功率相同”这一前提，再比较电流、损耗和效率。④电网遵循“用多少、送多少”：用户负载是主动方，发电机输出功率随之调整，而不是“发多少用户只能用多少”。 考向1　输电线电压损失与功率损失的计算 一、单选题 1．（2027·广东梅州·模拟）新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，输电线的总电阻。配电设施的输出电压为250 V，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为5500 W，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（     ） A．充电桩电流的有效值为 B．输电线损失的功率为125 W C．配电设施输出电流的频率为100 Hz D．升压变压器原、副线圈的匝数比为 【答案】B 【详解】A．由充电桩输出电压可知，电压有效值为 。根据 ，可得充电桩电流的有效值为 故A错误； B．根据理想变压器电流与匝数成反比，可得输电线上的电流 输电线损失的功率为 故B正确； C．由可知角频率，频率 变压器不改变交流电的频率，故配电设施输出电流的频率为，故C错误； D．根据理想变压器电压与匝数成正比，可得降压变压器原线圈电压 输电线上的电压损失 则升压变压器副线圈电压 升压变压器原、副线圈的匝数比 故D错误。 故选B。 2．（25-26高二下·南昌新民外语学校·阶段检测）一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250 V，两个变压器的匝数比n1∶n2=1∶100，n3∶n4=110∶1，输电线电阻为R=20 Ω，发电机输出功率为P=1000 kW。则下列说法正确的是（     ） A．用户得到的电压为200 V B．输电线上损失的功率为16 kW C．深夜，用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大 D．输电线上损失的电压为800 V 【答案】D 【详解】A．理想升压变压器满足，因此升压变压器副线圈电压为 代入数据解得 理想变压器不损耗功率，根据可得输电电流为 代入数据解得 输电线上的电压损失为 代入数据解得 降压变压器原线圈两端电压为 解得 理想降压变压器满足，因此用户得到的电压为 代入数据解得，故A错误； B．输电线损失的功率为 代入数据解得，故B错误； C．深夜用户的用电器减少时，输送功率减小，而升压变压器输出电压不变，根据可知输电电流减小，由可知输电线损失的功率减小，故C错误； D．输电线损失的电压为 代入数据解得，故D正确。 故选D。 3．（25-26高二下·清镇四中·月考）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（　　） A．用电器得到的交流电频率为100Hz B．升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=1:100 C．若增加用电器，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 D．若增加用电器，升压变压器的输出电压U2增大 【答案】C 【详解】A．发电机输出电压为，角速度 可得频率为，故A错误； B．发电机的输出电压为，可得有效值为 发电机的输出功率为100kW，可得原线圈电流为 输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，根据可得 根据电流关系可得升压变压器的原、副线圈的匝数比，故B错误； CD．若增加用电器，总负载功率变大，总电流变大，根据 可得输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率占总功率的比例 不变，根据可得不变，可得输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 4．（25-26高二下·东莞外国语学校·期中）某小型水电站交流发电机的输出电压恒定为400V，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为R＝2Ω的导线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到220V供用户使用。若用户的用电功率为19.8kW，输电导线R上损耗的功率为0.2kW，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是（     ） A．通过输电线R的电流I2＝20A B．降压变压器的输入电压U3＝2000V C．升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝1：5 D．若用户增加，则发电机的输出功率变大 【答案】CD 【详解】A．输电导线R上损耗的功率为0.2kW，根据可得通过输电线R的电流，故A错误； B．用电功率为，用户端电流 降压变压器原、副线圈匝数比 用户端电压为220V，根据可得降压变压器的输入电压，故B错误； C．升压变压器输出电压 升压变压器原、副线圈匝数比，故C正确； D．若用户增加，负载电阻减小，输送电流增大，则发电机输出电流增大，故发电机输出功率变大，故D正确。 故选CD。 三、解答题 5．（25-26高二下·宜宾长宁中学·期中）如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈的匝数N=100，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻10Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V，11kW”的电动机恰能正常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略，发电机线圈电阻可忽略。 (1)交流发电机产生的感应电动势的最大值Em； (2)输电线路上损耗的电功率∆P； (3)求升压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】(1) (2)250W (3)1:9 【详解】（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值为 代入数据解得 （2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则 解得 根据理想变压器的变流规律有 解得 输电线路上损耗的电功率为 解得 （3）根据理想变压器的变压规律有 解得 升压变压器副线圈两端电压为 解得 根据理想变压器的变压规律有 其中，解得匝数比为1:9 6．（25-26高二下·延吉第三高级中学·阶段性考试）现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 (1)风力发电机的转速。 (2)降压变压器原、副线圈匝数比。 (3)升压变压器原、副线圈匝数比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可得，发电机产生的交流电周期，频率 风力发电机的转速 （2）降压变压器输出功率 降压变压器副线圈电压，可得降压变压器副线圈电流 输电线上损失的功率 根据，可得输电线上的电流 降压变压器原副线圈匝数比 （3）降压变压器原线圈两端电压 输电线上损失的电压 升压变压器副线圈两端电压 由图可得升压变压器原线圈两端电压，可得升压变压器原副线圈匝数比 考向2　减小输电损耗的途径与高压输电原理 一、单选题 1．（25-26高二下·贵州黔南·期末）龙里大草原风力发电机工作原理模型如图所示。风轮机叶片转速为m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过1∶n转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（　　） A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 B．经升压变压器后，输出交变电流的频率高于mn C．变压器原、副线圈的匝数比为 D．高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好 【答案】A 【详解】A．单位时间内冲击风轮机叶片的气流体积为，该部分气流的质量为 因此，单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为，故A正确； B．变压器只改变交变电流的电压和电流，不改变交变电流的频率，因此经升压变压器后，输出交变电流的频率依然为，故B错误； C．发电机高速轴转动的角速度为 发电机产生的感应电动势最大值为，有效值为 忽略线圈电阻，变压器原线圈输入电压 已知变压器副线圈输出电压为，根据理想变压器电压比公式，有原、副线圈的匝数比为，故C错误； D．高压输电有利于减少输电线上的能量损失，但并非输电电压越高越好，输电电压过高，对输电线路绝缘性能的要求也相应提高，会大大增加输电线路的建设和维护成本，故D错误。 故选A。 2．（2026·合肥八中·最后一卷）被誉为“疆电东送”的新疆准东至安徽特高压直流输电的1100 kV工程是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。该工程在输电环节使用的是直流电，在送电端使用专用“整流”设备将发电机的交流电变为直流电，在用户端使用“逆变”设备将直流电变为交流电。则下列说法正确的是（     ） A．采用直流输电，会减少线路上电感引起的电能损耗 B．送电端的电压越高，输电线上的电流越大 C．在送电端先升压再整流，在用户端先降压再逆变 D．保持输电功率恒定，若采用550 kV输电，输电线上损失的功率变为原来的两倍 【答案】A 【详解】A．由于直流电不存在电感对电流的阻碍作用（感抗），所以利用直流输电，有利于消除输电线的电感造成的电能损失，故A正确； B．若输电功率恒定，输电电压越大，输电线上的电流越小。故B错误； C．根据题意，送电端先将交流电升压，然后通过“整流”设备变换为直流；用户端先通过“逆变”设备将直流变换为交流，再进行降压，故C错误； D．根据， 联立解得 可知输送功率P一定时，输电电压降为原来一半时，输电线上的功率损失将变为原来的4倍，故D错误。 故选A。 二、多选题 3．远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。若发电厂输出电压和功率均不变，则当S由2改接为1时，下列说法正确的是（     ） A．电压表读数变大 B．电流表读数变大 C．输电线损失的功率减小 D．用户得到的功率减小 【答案】AC 【详解】A．开关由2改接为1时，升压变压器副线圈接入的匝数增多。发电厂输出电压不变，由理想变压器规律 可知输电电压增大。发电厂输出功率 不变，所以输电电流减小，输电线上的电压损失 减小，降压变压器输入电压增大，因而电压表读数增大，故A正确； B．升压变压器的输出功率等于发电厂输出功率，由 可知，输电电压增大时输电电流减小，所以电流表读数减小，故B错误； C．输电线电阻不变，由 可知，输电电流减小时输电线损失的功率减小，故C正确； D．用户得到的功率 发电厂输出功率不变而输电线损失的功率减小，所以用户得到的功率增大，故D错误。 故选AC。 4．（25-26高二下·云南昭通盐津二中·第二次阶段检测）如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，在输电线路上接入一个理想互感器甲（可看成理想变压器），输电线的总电阻为，发电机输出功率为48kW，升压变压器输出电压2400V，下列说法错误的是（     ） A．互感器甲接地端电流小于输电线上的电流 B．输电线上损失功率为4kW C．采用高压输电是为了增大输电线上的电流 D．用电高峰时，为保证用户端用电器电压不变，需将滑片P适当下移 【答案】CD 【详解】A．互感器甲是电流互感器，根据线圈匝数关系可知电流互感器是一种升压变压器，则互感器甲接地端电流小于输电线上的电流，故A正确，不符合题意； B．由于变压器均为理想变压器，发电机输出功率与升压变压器输出功率相等 升压变压器输出电流为 输电线上损失功率为，故B正确，不符合题意； C．由可知在输送功率不变的情况下采用高压输电是为了减小输电线上的电流，从而减小输电线路上的功率损耗，故C错误，符合题意； D．用电高峰时，负载增多、降压变压器副线圈的电流增大、使得输电电流增大、线路电压损失增大、降压变压器原线圈的电压减小，为保证用户端用电器电压不变，需将滑片P适当上移，减小降压变压器原线圈的匝数，使得副线圈两端电压增大，故D错误，符合题意。 故选CD。 5．（25-26高二下·富宁上海新纪元外国语学校·阶段检测）在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是（     ） A．输电电流为 B．输电电流为 C．若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小 D．若改用特高压输电，则输电效率减小 【答案】BC 【详解】AB．输电电流为，A错误，B正确； CD．若改用特高压输电，则输电线上的电流会减小，根据，可知输电线损耗的功率减小；输电效率，可知输电效率增加，C正确，D错误。 故选BC。 三、解答题 6．（25-26高二下·日照·期中）如图所示，某发电机的输出功率为，输出电压恒为，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用一降压变压器把电压降为，已知在输电线上损耗的功率为，变压器均为理想变压器。 (1)求降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流； (2)求两变压器的匝数比； (3)若发电机的输出功率、输出电压和用户端电压均不变，求调整变压器的匝数比，可以把输电线上损耗的功率降低75%，求调整后两变压器的匝数比。 【答案】(1)、 (2)， (3)， 【详解】（1）输电线上损耗的功率满足，代入、 解得输电线上的电流： 用户端获得的总功率为 已知降压变压器输出电压 由得降压变压器输出电流：。 （2）升压变压器原线圈电压，理想变压器输入功率等于输出功率，因此升压变压器副线圈电压 故升压变压器匝数比： 输电线上的电压损失 因此降压变压器原线圈电压 降压变压器匝数比： （3）调整后输电损耗功率 同理由得新的输电电流： 发电机输出功率不变，因此升压变压器副线圈新电压，调整后升压变压器匝数比： 新的输电电压损失 因此降压变压器原线圈电压 用户端电压仍为，故调整后降压变压器匝数比 考向3　远距离输电电网模型的综合计算 一、单选题 1．（2026·安徽合肥六中·最后一卷）为庆祝合肥六中建校70周年，学校举办了文艺展演活动，某节目在表演时需要在舞台一端放置由多个相同灯泡并联组成的灯带。现用一台交流发电机，通过原、副线圈匝数之比为4∶1的理想降压变压器给若干盏灯泡供电。发电机输出电压表达式为，不考虑灯泡电阻的变化，输电线总电阻r=10Ω，其他电阻不计，若副线圈两端的电压为u0，通过副线圈的电流为i0，下列说法正确的是（     ） A．若改变接入电路的灯泡数量，则 B．若减少接入电路的灯泡数量，剩下灯泡将变暗 C．若增加接入电路的灯泡数量，则通过原线圈的电流变小 D．若灯泡规格为“220V，60W”，为保证所有灯泡正常发光，接入副线圈的灯泡个数为175个 【答案】A 【详解】A．将变压器及原线圈等效成一个新的电源，在原线圈回路中有 根据， 联立解得 可得，故A正确； B．将变压器及副线圈等效成一个电阻，则有 根据，， 联立解得 若减少接入电路的灯泡数量，则副线圈的并联电阻增大，则等效电阻增大，在原线圈回路中有 可知原线圈的电流减小；在原线圈回路中有 可知原线圈两端的电压增大，根据 可知副线圈两端的电压增大，因在副线圈中所有灯泡是并联的，故所有灯泡两端电压的都等于，即所有灯泡两端的电压都增大， 则剩下灯泡将变亮，故B错误； C．将变压器及副线圈等效成一个电阻，则有 根据，， 联立解得 若增加接入电路的灯泡数量，则副线圈的并联电阻减小，则等效电阻减小，在原线圈回路中有 可知原线圈的电流增大，故C错误； D．每盏灯泡中的电流均为 设有n盏灯泡能够正常工作，可得副线圈的总电流为 根据 可得原线圈的电流为 又灯泡两端的电压为220V，即副线圈两端的电压为 根据 可得原线圈两端电压为 电阻r两端的电压为 根据欧姆定律可得 联立解得，故D错误。 故选A。 二、多选题 2．（24-25高二下·四川眉山·期末）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量Q=2m3/s，落差h=5m，河水的密度ρ=1.0×103kg/m3，现利用其发电，若发电机的总效率η1=50%，输出电压U1=240V，输电线的总电阻R=30Ω，用户获得220V的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值η2=6%，假定所用的变压器都是理想变压器，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．发电机的输出功率P总=5×104W B．输电线中的电流I=100A C．降压变压器的原、副线圈的匝数比250∶11 D．如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏数为470盏 【答案】AD 【详解】A．发电机的输出功率，故A正确； B．输电线上损失的功率为 联立解得，故B错误； C．用户得到的电功率为 降压变压器输出的电流为 降压变压器的原、副线圈的匝数比，故C错误； D．用户得到的电功率为 能正常发光的电灯盏数为，故D正确。 故选AD。 三、解答题 3．（25-26高二下·鄂东南联盟·期中）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，水的流量为，落差，水的密度为，现利用其发电，若发电机的总效率为，输出电压为，输电线的总电阻为，为满足用电的需求，使用户获得220V的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。（取） (1)求输电线中的电流； (2)分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比； (3)如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。 【答案】(1) (2)， (3)475盏 【详解】（1）根据题意可知，由能量守恒可得，发电机的输出功率 输电线上的电流用表示，则电功率损失     联立解得     （2）根据题意可知，升压变压器原线圈两端的电压 副线圈两端的电压为     升压变压器原副线圈的匝数比为     输电线上的电压损失为     降压变压器原线圈两端的电压为     降压变压器副线圈两端的电压为 降压变压器原副线圈的匝数比为     （3）设正常发光的电灯的盏数为，则有     解得盏 4．（25-26高二上·邢台五校联考·期末）光伏发电系统是指无须通过热过程，直接将光能转变为电能的发电系统。图示是某光伏发电系统为一个城市的几个学校供电照明的示意图。已知太阳能光伏发电机的输出电压为250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数之比，这几个学校有标有“220 V、100 W”字样的电灯5400盏。若全部电灯正常发光，变压器均为理想变压器，输电线损耗功率是发电机输出功率的10%。 (1)求输电线的总电阻R和降压变压器的匝数比； (2)若仅改变输电线的材料使输电线电阻减少10%，求增加了多少盏正常发光的电灯。 【答案】(1)R=150Ω， (2)600 【详解】（1）根据理想变压器的电压匝数关系 可得 用户端 升压变压器的输出功率 可得 线路损耗功率 可得 降压变压器的输入电压 根据理想变压器的电压匝数关系， 可得 （2）若仅改变输电线的材料，灯正常发光，变压器匝数比都不变，则、都不变 根据电压关系 可得 则用户得到的功率 电灯数量（盏） 故增加的正常发光的电灯数量（盏） 5．（24-25高二下·北京育才学校·期中）一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ。到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，若变压器均为理想变压器，问： (1)T1原、副线圈电流I1、I2分别为多少？ (2)T1和T2的电压比分别为多少？ (3)最多能有多少盏灯泡（220V、60W）正常发光？ 【答案】(1)， (2)， (3) 【详解】（1）T1原线圈电流为 而副线圈的电流为 （2）T1副线圈电压为 则T1线圈的电压比为 由电压关系可知T2原线圈电压为 T2副线圈电压为灯泡的额定电压 故T2线圈的电压比为 （3）T2变压器得到的功率为 所以共有 考向4　用户负载变化时输电各量的动态分析 一、单选题 1．（2027·海南海口·一模）如图为远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，原线圈所接交流电源的电压有效值保持不变，为输电导线的总电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率等于输入功率 C．用电器增多后，消耗的功率增大 D．用电器增多后，的输出电压不变 【答案】C 【详解】A．升压变压器的输出电压，一部分降落在输电导线电阻上，剩余部分才是降压变压器的输入电压，即 因此，输出电压大于输入电压，故A错误； B．的输出功率，一部分被输电电阻消耗，剩余部分才输入到，即 因此，输出功率大于输入功率，故B错误； C．用电器增多后，副线圈的并联总电阻减小，副线圈总电流增大；根据理想变压器电流比 可知原线圈的电流（即输电线路的电流）也随之增大，由可知，输电电阻消耗的功率随电流增大而增大，故C正确； D．交流电源有效值不变，因此的输出电压保持不变；输电电流增大后，输电线上的电压损失 ​可知电压损失增大，因此的输入电压减小，根据理想变压器电压比 可知的输出电压也会随之减小，故D错误。 故选C。 2．（25-26高二上·石家庄精英中学·期末）如图所示为某远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端电压为，两根输电线的总电阻为。当用户端的用电器增加时，下列说法正确的是（　　） A．增大 B．不变 C．输电线路上损耗的功率增大 D．发电机输出的功率不变 【答案】C 【详解】A．设升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，则 由于发电机输出的电压恒定，所以不变，故A错误； C．当用户的用电器增加时，相当于降压变压器副线圈用户总电阻减小，设降压变压器原、副线圈的匝数分布为、，将降压变压器与用户看成一个等效电阻，则有 则输电线路的电流为 可知输电线路的电流增大；输电线路上损耗的功率为 可得增大，故C正确； D．根据可知，升压变压器原线圈电流增大，发电机输出的功率为 可得增大，故D错误； B．设降压变压器原线圈的电压为，则有 可得减小，根据可知，减小，故B错误。 故选C。 3．（25-26高二上·宿州二中·期末）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时（　　） A．输电线上损耗的功率减小 B．用户功率与发电厂输出功率的比值减小 C．电压表的示数减小，电流表的示数增大 D．电压表的示数增大，电流表的示数减小 【答案】B 【详解】A．当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，则降压变压器副线圈的电流变大，即电流表A2的示数变大，由于匝数比不变，输电线上的电流I随之变大，A1的示数增大，输电线上损失的功率ΔP=I2R线变大，故A错误； C．因发电厂的输出电压U1恒定，则升压变压器的副线圈两端的电压U2不变，即电压表V1的示数不变，故C错误； D．输电线上的电压损失ΔU=IR线变大，故降压器原线圈两端的电压减小，副线圈两端的电压也减小，即电压表V2的示数减小，故D错误； B．设电厂输出功率为P，输电线上电流为I，用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值 因为输电线上的电流I增大，则电压损失ΔU增大，U2不变，所以用户消耗的功率与发电厂输出功率的比值减小，故B正确。 故选B。 二、多选题 4．（25-26高二下·古县一中·期中）“西电东送”是中国的一项重大能源战略工程，旨在将西部地区丰富的煤炭、水能、风能资源转化为电力资源，并通过电网输送到电力需求较大的东部沿海地区。若某发电厂电能输送示意图如图所示，发电厂的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器的匝数都不变，当用户数量增多时，下列说法正确的是（     ） A．输电线上的电流减小 B．输电线上的损耗功率减小 C．升压变压器副线圈的电压不变 D．降压变压器原线圈的电压减小 【答案】CD 【详解】A．当用户数量增多时，降压变压器副线圈的电流增大。 根据 降压变压器的匝数不变，所以输电线上的电流增大，故A错误； B．根据 输电线上的电流增大，所以输电线上的损耗功率增大，故B错误； C．根据 发电厂的输出电压不变、升压变压器的匝数不变，所以升压变压器副线圈的电压不变，故C正确； D．用户数量增多时，输电线上的电流增大。 根据 可得输电线上损失的电压增大。 根据 升压变压器副线圈的电压不变，所以降压变压器原线圈的电压减小，故D正确。 故选CD。 5．（25-26高二下·清镇四中·月考）某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为U1，用户两端的电压为U2，发电机输出的功率为P1，输电线路上损耗的功率为P2。当用户的用电器增加时，则（　　） A．U1增大 B．U2不变 C．P1增大 D．P2增大 【答案】CD 【详解】A. 由可知，由于发电机输出电压和升压变压器匝数比均不变，因此U1不变，故A错误； B. 用户用电器增加，则总负载电阻减小，降压变压器副线圈电流I2增大，输电线电流I线同步增大，输电线电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小，减小，故B错误； CD. 输电线损耗功率， I线增大，则P2增大；发电机的输出功率等于用户功率与输电线损耗功率之和，即有 用电器增加，用户功率P用增大，则P1增大，故CD正确。 故选CD。 6．（25-26高二下·广东佛山·期中）如图所示，发电厂给用户输电时，随着用户数量的变化会造成用户端电压的不稳定，为此在用户端会加装监测装置对电压进行监控，若电压发生变化则发出相应指令给调节装置，对接入的线圈匝数进行调整，从而维持用户端电压稳定，若发电厂的输出电压不变，均看作理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．未启用调节装置时，用户数量增加，增加 B．未启用调节装置时，用户数量增加，减小 C．启用调节装置后，用户数量增加，调节装置会向上移动触点 D．启用调节装置后，用户数量增加，调节装置会向下移动触点 【答案】BD 【详解】AB．未启用调节装置时，用户数量增加，用户侧总电流变大，但是根据 可得保持不变。根据 可得输电线上的电流变大，根据 可得减小，故A错误，B正确； CD．用户数量增加，减小，若维持用户端电压稳定，根据 可得 需要增大，可知启用调节装置后，调节装置会向下移动触点，故C错误，D正确。 故选BD。 7．（25-26高二下·安徽滁州定远·期中）如图是远距离输电的原理图，若发电站输出电压不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的输出电压减小 B．降压变压器的输出电压减小 C．输电线上损失的功率减小 D．发电站输出的功率增大 【答案】BD 【详解】A．发电站输出电压不变，即升压变压器的输入电压不变，根据可知，升压变压器的输出电压不变。故A错误； B．设用户总电阻为，把降压变压器和用户用电器看成一个整体，其等效电阻为 输电线电流 减小，则输电线电流增大。降压变压器的输入电压 可见减小，根据可知，降压变压器的输出电压减小。故B正确； C．输电线上损失的功率 I增大，则输电线上损失的功率增大。故C错误； D．发电站输出的功率 I增大，则发电站输出的功率增大。故D正确。 故选BD。 8．（25-26高二下·福建福州九校·期中）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为，输出电压为，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用高压输电，最后用户得到、的电力，下列说法正确的是（     ） A．输电线的总电阻 B．升压变压器原、副线圈的电流之比 C．降压变压器原、副线圈的匝数比 D．当用户端增加用电器时，输电线上损失的功率会减小 【答案】BC 【详解】A．理想变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率相等。水电站发电机的输出功率 可得输电线的电流为 最后用户得到的功率 根据 又 可得输电线的总电阻为，故A错误； B．根据 可得升压变压器原、副线圈的电流之比为，故B正确； 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； D．当用户端增加用电器时，降压变压器副线圈电流增加。 由于变压器匝数不变，降压变压器原线圈电流增加，升压变压器副线圈电流增大。 根据可知输电线上损失的功率会增大，故D错误。 故选BC。 一、单选题 1．（2027·浙江七彩阳光&浙南名校·一模）如图所示，、两端接输出电压为500 V的交流电源，电源到理想变压器的输入端之间的导线电阻为，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，用户负载电阻为（可变），不计变压器输出端到用户之间的导线的电阻，则（     ） A．变压器的输出电压为 B．上的电流是上的2倍 C．若用户电压为，则负载电阻 D．当输电的效率为时，用户的功率为 【答案】C 【详解】A．理想变压器原、副线圈电压之比等于原、副线圈匝数之比，其中是原线圈两端电压。电源端回路满足 由于负载接入时原线圈中有电流，电阻上有电压损失，所以原线圈端电压小于，副线圈端电压小于，故A错误； B．理想变压器传输功率时满足，且 所以，故B错误； C．由电源端回路、电压比和功率关系，负载端电流为，原线圈电流为，因此 当，时，代入上式得，故C正确； D．设电源输入功率为，输电线路损耗功率为，则输电效率满足 当时，，原线圈两端电压为，由 用户端电压，用户的功率为，故D错误。 故选C。 2．（2026·邢台清河中学·选拔考）根据国家能源局2026年发布的最新统计数据，截至2025年底我国风电累计并网装机达6.4亿千瓦，连续16年稳居世界第一。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，该实验中发电机转子转速与风速正相关。升、降压变压器均为理想变压器，输电线路总电阻简化为定值电阻，用户端负载保持不变，不计其余电阻，下列说法正确的是（     ） A．风速增大时，发电机输出电压升高，输电线路上消耗的功率不变 B．风速增大时，发电机输出电压升高，输电线路上消耗的功率增大 C．风速减小时，发电机输出电压降低，输电线路上消耗的功率增大 D．风速减小时，发电机输出电压不变，输电线路上消耗的功率不变 【答案】B 【详解】设风速为，发电机输出电压为。发电机转子角速度满足，发电机产生的感应电动势与转速成正比，故 两个理想变压器的匝数比固定，用户端负载不变，折算到输电线路中的等效负载电阻不变，升压变压器的输出电压与成正比，因此，线路电流随风速增大而增大，线路损耗功率 也增大；风速减小时，发电机输出电压和线路损耗功率均减小。 故选B。 3．（2026·横山中学·模拟）如图是远距离输电的原理图，假设发电站输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是（     ） A．升压变压器的输出电压减小 B．降压变压器的输出电压减小 C．输电线上损失的功率减小 D．发电站输出的功率不变 【答案】B 【详解】A．根据原、副线圈电压比等于匝数比可得，即 可知升压变压器的输出电压不变，故A错误； BC．当用户端用电器增加导致总电阻变小时，总电流变大，根据电流关系可知输电线上电流变大，故输电线上损失的电压和功率都增大，有 减小，根据可知降压变压器的输出电压减小，故B正确，C错误； D．设升压变压器副线圈电流为，因串联则，根据电流关系可知升压变压器原线圈中的电流变大，发电站输出电压恒定不变，发电站输出的功率，可得增大，故D错误。 故选B。 4．（2026·陕西榆林·预测四）有一条河流，河水流量为，落差为。现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为400 V。水电站到用户之间要进行远距离输电，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的，用户所需要的电压为，认为所用的变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为。水的密度，取重力加速度，则（     ） A．发电机的输出功率为 B．通过输电线的电流大小为 C．两地间输电线的总电阻为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比为380∶11 【答案】C 【详解】A．发电机的输出功率为水流重力势能做功功率乘以总效率（其中为流量） 代入数据解得，故A错误； B．升压变压器副线圈电压，输电电流等于升压变压器副线圈电流，故B错误； C．输电线上损耗功率 又 解得输电线总电阻，故C正确； D．输电线上损失电压 降压变压器输入电压 根据题意用户所需电压 降压变压器匝数比等于电压比，即，故D错误。 故选C。 5．（2026·延边二中·一诊）2025年11月5日，10千伏植物油配电变压器在青海省果洛藏族自治州玛多县挂网运行，标志着高海拔环保型变压器在青海进入全面推广阶段。如图是一含10千伏植物油配电变压器的电路图，发电站输出电压有效值不变，用户端电压有效值为220 V，变压器均视为理想变压器，当用户端用电器增多时，下列说法正确的是（     ） A．植物油配电变压器原副线圈匝数比为 B．左侧变压器输入功率可能保持不变 C．输电线的输电效率降低 D．为保证用户端电压不变，可将开关S拨向c 【答案】C 【详解】A．设植物油配电变压器原、副线圈匝数分别为，，两端电压分别为，。由理想变压器电压与匝数关系得，故A错误； B．设升压变压器副线圈的输出电压为，输电线中的电流为。发电站输出电压和升压变压器的匝数比均不变，故不变。用电器增多时，输电回路的等效负载电阻减小，增大。 由理想变压器功率关系得左侧变压器的输入功率 增大，不可能保持不变，故B错误； C．设植物油配电变压器原线圈两端电压为，输电线电阻为。由输电线电压关系得 因右侧变压器为理想变压器，用户得到的功率与输电线输入功率分别为， 由输电效率定义得 用电器增多时增大，而不变，因此减小，故C正确； D．若要保证用户端电压不变，因植物油配电变压器的匝数比不变，其原线圈两端电压应保持不变。用电器增多时增大，由 知应增大。开关由拨向时，升压变压器接入的副线圈匝数增多，增大，故D错误。 故选C。 6．（2022·海南中学&海口一中·学情检测）远距离输电的简化原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，电流分别为、，输电线的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，电流分别为、，输电线上消耗的功率用表示。变压器均为理想变压器，则下列等式中正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AD．根据变压器原、副线圈电流比等于匝数比的反比可得 可得输电线电流为 根据功率关系有，， 其中 则有，故A正确，D错误； B．输电线上消耗的功率为，故B错误； C．根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比可得， 可得，故C错误。 故选A。 7．（2026·神木四中·适应性）如图所示，某小型水电站通过升压变压器和降压变压器向较远的用户供电。已知与间的输电线总电阻，的原、副线圈匝数之比为1:10，的原、副线圈匝数之比为10:1，的副线圈两端交变电压，的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路。若将、视为理想变压器，其他部分的导线电阻不计，下列说法正确的是（     ） A．通过的电流为 B．输电线损耗的电功率为20W C．水电站发电机的输出电压为220V D．水电站发电机的输出电压频率大于50Hz 【答案】B 【详解】A．的副线圈两端电压的有效值为 通过的电流为，故A错误； B．输电线上的电流为 输电线损耗的电功率为，故B正确； C．降压变压器的原线圈电压为 升压变压器的副线圈电压为 水电站发电机的输出电压为，故C错误； D．变压器不改变交流电的频率，则水电站发电机的输出电压频率等于，故D错误。 故选B。 8．（2026·黔西南顶兴高级中学·二模）如图为某小型水力发电站的输电线路图，发电站输出功率为98kW、电压为350V的交流电，输电线的电阻为4Ω、损耗功率为发电站输出功率的5%，用户所需要电压为220V，所有变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（     ） A．输电线路上电流为40A B．升压变压器上原、副线圈的匝数比为 C．降压变压器原线圈的输入电压为2400V D．降压变压器上原、副线圈的匝数比为 【答案】B 【详解】AB．输电线上的损耗功率为发电机输出功率的5%，则 解得 则升压变压器输出电压为 升压变压器上原、副线圈的匝数比为，故A错误，B正确； CD．降压变压器原线圈的输入电压为 降压变压器上原、副线圈的匝数比为，故CD错误。 故选B。 9．“渔光互补”光伏发电项目，是利用鱼塘水面架设光伏组件。项目采用单晶硅双面发电组件，经逆变器将直流电转换为0.8kV的交流电后，通过箱式变压器升压至35kV，再经主变压器升压至220kV并入电网。关于该发电并网过程，下列说法正确的是（     ） A．当输送功率一定时，用220kV的高压输电，相比直接用35kV输送，线路功率损耗将降低为原来的约 B．逆变器输出的交流电频率为50Hz，则每秒电流方向改变50次 C．若忽略变压器能量损耗，箱式变压器原线圈电流与副线圈电流之比为4：175 D．光伏组件输出的电压可以不用逆变器，直接通过箱式变压器升压至35kV 【答案】A 【详解】A．根据 ，所以，故A正确； B．交流电每个周期电流方向改变2次，50Hz交流电每秒电流方向改变100次，故B错误； C．箱式变压器匝数比为 电流与匝数成反比，应为，故C错误； D．光伏组件输出的是直流电，变压器不能进行变压，则需要逆变器，故D错误。 故选A。 10．（2026·湖北武昌实验中学·适应性考试）2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压一定，其有效值为。已知输电线的总电阻为，用户电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。当发电厂输出功率为时，下列说法正确的是（     ） A．图中X为逆变器，Y为整流器 B．升压变压器的匝数比为1∶22 C．用户得到的功率为44 kW D．仅适当降低升压变压器匝数比，整个电路消耗的功率增大 【答案】C 【详解】A．根据题意，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，图中电流方向从左向右，故X为整流器，Y为逆变器，故A错误； B．降压变压器输入电压 设输电线电流为，根据能量守恒有 代入数据解得 升压变压器输出电压 匝数比，故B错误； C．用户得到的功率，故C正确； D．仅适当降低升压变压器匝数比，输电电压增大，根据 可知输电电流减小，线路损耗功率减小，整个电路消耗的功率减小，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．（24-25高二下·增城华侨&协和·期中）绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数匝、面积，扇叶的转动频率，输电线的电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A．P处为逆变器，Q处为整流器 B．升压变压器原副线圈的匝数比为1∶550 C．降压变压器原副线圈的匝数比为5300∶11 D．风力发电厂的输出功率为4.4×107W 【答案】CD 【详解】A．根据题意，升压变压器输出交流电，经过P处变为直流电进行高压直流输电，所以P处为整流器；输电线传输直流电，经过Q处变为交流电供降压变压器使用，所以Q处为逆变器，故A错误； B．扇叶转动频率，线圈转速是扇叶的3倍，则线圈转动频率 角速度 线圈产生的感应电动势最大值 有效值 线圈电阻忽略不计，则升压变压器原线圈电压 升压变压器副线圈电压有效值 匝数比，故B错误； C．输电线上损耗功率 解得输电电流 输电线上电压损失 降压变压器原线圈输入端的直流电压 逆变器将直流变为交流，有效值相同，则降压变压器原线圈电压，用户电压。降压变压器匝数比，故C正确； D．风力发电厂的输出功率等于升压变压器的输出功率，即 由于整流器直流与交流有效值相同，且视为理想，则 代入解得，故D正确。 故选CD。 12．（2026·湖南衡阳·一模）如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原线圈匝数n1=110匝，副线圈匝数n2的调节范围为55~220匝，滑动变阻器R的调节范围为0~R0，发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为R=R0，其余导线电阻不计。当滑片P1固定让Rx变化时，理想电压表V的示数变化为，理想电流表A的示数变化为，下列说法正确的是（     ） A．滑片P1固定，Rx的触头向上滑动时，输电效率降低 B．滑片P1固定， C．当Rx接入电阻为R0时，滑片P1由最下端向上滑动，消耗的功率先增大后减小 D．当Rx接入电阻为R0时，滑片P1由最下端向上滑动，消耗的功率一直增大 【答案】CD 【详解】A．设发电机输出电压为，升压变压器输出电压为，输电线电流为，降压变压器输入电压为，滑片P1固定，Rx的触头向上滑动时，降压变压器的等效电阻 阻值增大，则输电线上的电流 减小，输电线上电压损失 减小，降压变压器的输入电压 增大，由 可知输电效率升高，故A错误； B．依题意 又， 联立，解得 可得，故B错误； CD．当Rx接入电阻为R0时，滑片P1由最下端向上滑动，降压变压器等效电阻阻值减小，输电线上电流增大，降压变压器输入电压减小，根据 可知输电线电阻R0消耗的功率一直增大。滑片P1在滑动过程中，等效电阻的最大值和最小值分别为， 根据 可知当滑动变阻器Rx消耗的功率最大，所以滑片由最下端向上滑动，滑动变阻器Rx消耗的功率先增大后减小，故CD正确。 故选CD。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4　电能的输送 了解电能输送的基本过程（发电厂—升压变压器—高压输电线—降压变压器—用户），知道输电线上存在电压损失和功率损失及其产生原因。 掌握输电线上电压损失、功率损失的计算，理解减小输电损耗的两条途径，能说明远距离输电要采用高电压的道理。 理解远距离输电“三个回路、两个变压器、一个守恒”的电网模型，能对升压、输电、降压各环节的电压、电流和功率进行综合计算。 会分析用户负载变化时输电各量的动态变化，了解输电电压并非越高越好，以及特高压、直流输电等基本常识。 【思维导图】 考点一　输电线上的电压损失与功率损失 1．输送过程：发电厂发出的电能先经升压变压器把电压升高，通过高压输电线送到远方，再经降压变压器把电压降低后送给用户。输电线本身有电阻，电流通过时会产生电压损失和功率损失。 2．电压损失：设输电线电流为 I（I=I2=I3），输电线总电阻为 R，升压后的输电电压为 U2、降压变压器得到的电压为 U3，则线路上降落的电压为 3．功率损失：由于电流的热效应，输电线发热损耗的功率为 用户实际得到的功率为 ，损耗的功率转化为焦耳热散失到环境中。 重难诠释　①输电电压 U2 与线路上损失的电压 ΔU 是两个不同的量：ΔU 只是 U2 中降落在导线电阻上的一小部分，计算 时只能代入 ΔU，绝不能误代输电电压 U2。② 中的 I 是输电线电流、R 是往返两根导线的总电阻；导线电阻满足 ，L 要按往返总长度计。③损耗既浪费能源又使导线升温，必须设法减小，但它无法完全消除。 考点二　减小损耗的途径与高压输电 1．途径一——减小输电线电阻：由电阻定律，可选用电阻率 ρ 较小的铜、铝等材料，适当增大导线横截面积 S，或缩短输电距离： 但导线不能无限加粗，否则耗材、重量、杆塔与架设成本都会急剧增加，因此这一途径的潜力有限。 2．途径二——减小输电电流：在输送功率 P 一定时，由 P=UI 可知，提高输电电压 U 可以成反比地减小电流： 3．高压输电的原理：当输送功率 P 一定时，若把输电电压提高到原来的 n 倍，则输电电流降为原来的 n 分之一；由于功率损耗与电流的平方成正比，线路上的功率损耗随之降为原来的 n 平方分之一，这是远距离输电最有效、最经济的途径。 减小输电线路损耗的两条途径对比 途径 原理 具体措施 特点与局限 减小电阻 选用低电阻率材料、增大横截面积 S 受材料、重量、成本限制，潜力有限 减小电流 提高输电电压 U，采用高压输电 P 一定时 U 升 n 倍、损耗降为 ，经济有效 重难诠释　①“提高电压可减小损耗”有前提——输送功率 P 一定；若功率也在变，要先用 求出电流再算 。②电压升为 n 倍时电流降为 1/n，而损耗与电流平方成正比，故损耗降为 ，这是高压输电最关键的定量结论。③电压越高对绝缘、杆塔和变压器的要求也越高，并非电压越高越好，要综合技术与经济选取合适的电压等级。 考点三　远距离输电的电网模型 1．三个回路：①电源回路——发电机与升压变压器原线圈构成；②输送回路——升压变压器副线圈、输电线、降压变压器原线圈构成；③用户回路——降压变压器副线圈与用户构成。 2．两个联系（均按理想变压器处理）：升压变压器满足 U1/U2=n1/n2、I1/I2=n2/n1、P1=P2；降压变压器满足 U3/U4=n3/n4、I3/I4=n4/n3、P3=P4。 3．输电线（输送回路）：输电线电流处处相等，且 4．一个守恒（能量守恒）：发电机输出的功率等于用户得到的功率与线路损耗功率之和： 远距离输电各环节的电压、电流、功率关系 环节 电压关系 电流关系 功率关系 升压变压器 输电线 降压变压器 全过程 输电电压逐级降低 输电线电流是“桥梁量” 重难诠释　①三个回路中只有输电线存在电阻和损耗，两个变压器按理想处理、不损耗功率。②输电线电流 同时是升压变压器的副线圈电流和降压变压器的原线圈电流，是连接两端的“桥梁量”，解题一般先求它。③U2 是升压后的输电电压而非用户电压，经过线路损耗和降压后才有用户电压 U4，大小关系为 U2＞U3＞U4。④常用解题主线：由用户端 求出 （输电线电流）→ΔP、ΔU→再求 U2、P1，正推、逆推都要熟练。 考点四　输电动态分析与输电常识 1．用户负载变化的动态分析：用户端并联的用电器增多时，用户总电阻减小，用户电流 I4 增大，输电线电流 I3=I2 随之增大，于是线路功率损耗（与电流的平方成正比）和电压损失 ΔU=IR 都增大；若升压侧输电电压 U2 不变，则降压变压器输入电压 U3=U2−ΔU 减小，用户电压 U4 随之降低——这正是用电高峰时电灯偏暗的原因，同时发电机要增大输出功率。 2．输电电压等级：我国交流输电有 110 kV、220 kV、500 kV 以及 1000 kV 特高压等多个等级。输送相同功率时，电压越高、线路电流越小，损耗越小、可输送的距离越远。 3．电压并非越高越好：输电电压升高，对导线绝缘、杆塔高度、变压器制造和运行安全的要求随之提高，建设成本增大，因此要结合输送容量、距离和经济性综合选择电压等级。输电效率为 4．直流输电与特高压：在超远距离、跨海电缆、不同电网互联等场合，特高压直流输电线造价较低、没有感抗损耗、便于联网；我国“西电东送”广泛采用特高压交流、直流输电技术。 重难诠释　①用电高峰用户增多→输电线电流增大→损耗和电压损失增大→用户电压反而降低，这条因果链是动态分析的核心，即“需要的功率越多，线上损耗也越多”。②要在负荷变化时保持用户电压稳定，电网通过调节升压侧输电电压 U2（或无功补偿）来抵消增大的电压损失 ΔU。③比较不同输电方案时务必抓住“输送功率相同”这一前提，再比较电流、损耗和效率。④电网遵循“用多少、送多少”：用户负载是主动方，发电机输出功率随之调整，而不是“发多少用户只能用多少”。 考向1　输电线电压损失与功率损失的计算 一、单选题 1．（2027·广东梅州·模拟）新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，输电线的总电阻。配电设施的输出电压为250 V，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为5500 W，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（     ） A．充电桩电流的有效值为 B．输电线损失的功率为125 W C．配电设施输出电流的频率为100 Hz D．升压变压器原、副线圈的匝数比为 2．（25-26高二下·南昌新民外语学校·阶段检测）一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器T1与降压变压器T2都是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250 V，两个变压器的匝数比n1∶n2=1∶100，n3∶n4=110∶1，输电线电阻为R=20 Ω，发电机输出功率为P=1000 kW。则下列说法正确的是（     ） A．用户得到的电压为200 V B．输电线上损失的功率为16 kW C．深夜，用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大 D．输电线上损失的电压为800 V 3．（25-26高二下·清镇四中·月考）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出功率为100kW，输出电压为，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（　　） A．用电器得到的交流电频率为100Hz B．升压变压器的原、副线圈的匝数比n1:n2=1:100 C．若增加用电器，则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 D．若增加用电器，升压变压器的输出电压U2增大 二、多选题 4．（25-26高二下·东莞外国语学校·期中）某小型水电站交流发电机的输出电压恒定为400V，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为R＝2Ω的导线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到220V供用户使用。若用户的用电功率为19.8kW，输电导线R上损耗的功率为0.2kW，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是（     ） A．通过输电线R的电流I2＝20A B．降压变压器的输入电压U3＝2000V C．升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2＝1：5 D．若用户增加，则发电机的输出功率变大 三、解答题 5．（25-26高二下·宜宾长宁中学·期中）如图，用一小型交流发电机向较远处用户供电时，为减小输电的功率损耗，使用两个理想变压器，先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。发电机线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈的匝数N=100，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻10Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V，11kW”的电动机恰能正常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略，发电机线圈电阻可忽略。 (1)交流发电机产生的感应电动势的最大值Em； (2)输电线路上损耗的电功率∆P； (3)求升压变压器原、副线圈匝数比。 6．（25-26高二下·延吉第三高级中学·阶段性考试）现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时，赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为R=22Ω。 (1)风力发电机的转速。 (2)降压变压器原、副线圈匝数比。 (3)升压变压器原、副线圈匝数比。 考向2　减小输电损耗的途径与高压输电原理 一、单选题 1．（25-26高二下·贵州黔南·期末）龙里大草原风力发电机工作原理模型如图所示。风轮机叶片转速为m转/秒，并形成半径为r的圆面，通过1∶n转速比的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则（　　） A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为 B．经升压变压器后，输出交变电流的频率高于mn C．变压器原、副线圈的匝数比为 D．高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好 2．（2026·合肥八中·最后一卷）被誉为“疆电东送”的新疆准东至安徽特高压直流输电的1100 kV工程是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。该工程在输电环节使用的是直流电，在送电端使用专用“整流”设备将发电机的交流电变为直流电，在用户端使用“逆变”设备将直流电变为交流电。则下列说法正确的是（     ） A．采用直流输电，会减少线路上电感引起的电能损耗 B．送电端的电压越高，输电线上的电流越大 C．在送电端先升压再整流，在用户端先降压再逆变 D．保持输电功率恒定，若采用550 kV输电，输电线上损失的功率变为原来的两倍 二、多选题 3．远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。若发电厂输出电压和功率均不变，则当S由2改接为1时，下列说法正确的是（     ） A．电压表读数变大 B．电流表读数变大 C．输电线损失的功率减小 D．用户得到的功率减小 4．（25-26高二下·云南昭通盐津二中·第二次阶段检测）如图所示为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，在输电线路上接入一个理想互感器甲（可看成理想变压器），输电线的总电阻为，发电机输出功率为48kW，升压变压器输出电压2400V，下列说法错误的是（     ） A．互感器甲接地端电流小于输电线上的电流 B．输电线上损失功率为4kW C．采用高压输电是为了增大输电线上的电流 D．用电高峰时，为保证用户端用电器电压不变，需将滑片P适当下移 5．（25-26高二下·富宁上海新纪元外国语学校·阶段检测）在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是（     ） A．输电电流为 B．输电电流为 C．若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小 D．若改用特高压输电，则输电效率减小 三、解答题 6．（25-26高二下·日照·期中）如图所示，某发电机的输出功率为，输出电压恒为，通过升压变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用一降压变压器把电压降为，已知在输电线上损耗的功率为，变压器均为理想变压器。 (1)求降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流； (2)求两变压器的匝数比； (3)若发电机的输出功率、输出电压和用户端电压均不变，求调整变压器的匝数比，可以把输电线上损耗的功率降低75%，求调整后两变压器的匝数比。 考向3　远距离输电电网模型的综合计算 一、单选题 1．（2026·安徽合肥六中·最后一卷）为庆祝合肥六中建校70周年，学校举办了文艺展演活动，某节目在表演时需要在舞台一端放置由多个相同灯泡并联组成的灯带。现用一台交流发电机，通过原、副线圈匝数之比为4∶1的理想降压变压器给若干盏灯泡供电。发电机输出电压表达式为，不考虑灯泡电阻的变化，输电线总电阻r=10Ω，其他电阻不计，若副线圈两端的电压为u0，通过副线圈的电流为i0，下列说法正确的是（     ） A．若改变接入电路的灯泡数量，则 B．若减少接入电路的灯泡数量，剩下灯泡将变暗 C．若增加接入电路的灯泡数量，则通过原线圈的电流变小 D．若灯泡规格为“220V，60W”，为保证所有灯泡正常发光，接入副线圈的灯泡个数为175个 二、多选题 2．（24-25高二下·四川眉山·期末）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量Q=2m3/s，落差h=5m，河水的密度ρ=1.0×103kg/m3，现利用其发电，若发电机的总效率η1=50%，输出电压U1=240V，输电线的总电阻R=30Ω，用户获得220V的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出电功率的比值η2=6%，假定所用的变压器都是理想变压器，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．发电机的输出功率P总=5×104W B．输电线中的电流I=100A C．降压变压器的原、副线圈的匝数比250∶11 D．如果输送的电能供“220V、100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏数为470盏 三、解答题 3．（25-26高二下·鄂东南联盟·期中）水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，水的流量为，落差，水的密度为，现利用其发电，若发电机的总效率为，输出电压为，输电线的总电阻为，为满足用电的需求，使用户获得220V的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为。（取） (1)求输电线中的电流； (2)分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比； (3)如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。 4．（25-26高二上·邢台五校联考·期末）光伏发电系统是指无须通过热过程，直接将光能转变为电能的发电系统。图示是某光伏发电系统为一个城市的几个学校供电照明的示意图。已知太阳能光伏发电机的输出电压为250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数之比，这几个学校有标有“220 V、100 W”字样的电灯5400盏。若全部电灯正常发光，变压器均为理想变压器，输电线损耗功率是发电机输出功率的10%。 (1)求输电线的总电阻R和降压变压器的匝数比； (2)若仅改变输电线的材料使输电线电阻减少10%，求增加了多少盏正常发光的电灯。 5．（24-25高二下·北京育才学校·期中）一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻R=1kΩ。到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，若变压器均为理想变压器，问： (1)T1原、副线圈电流I1、I2分别为多少？ (2)T1和T2的电压比分别为多少？ (3)最多能有多少盏灯泡（220V、60W）正常发光？ 考向4　用户负载变化时输电各量的动态分析 一、单选题 1．（2027·海南海口·一模）如图为远距离输电的示意图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，原线圈所接交流电源的电压有效值保持不变，为输电导线的总电阻，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率等于输入功率 C．用电器增多后，消耗的功率增大 D．用电器增多后，的输出电压不变 2．（25-26高二上·石家庄精英中学·期末）如图所示为某远距离输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为，用户两端电压为，两根输电线的总电阻为。当用户端的用电器增加时，下列说法正确的是（　　） A．增大 B．不变 C．输电线路上损耗的功率增大 D．发电机输出的功率不变 3．（25-26高二上·宿州二中·期末）如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时（　　） A．输电线上损耗的功率减小 B．用户功率与发电厂输出功率的比值减小 C．电压表的示数减小，电流表的示数增大 D．电压表的示数增大，电流表的示数减小 二、多选题 4．（25-26高二下·古县一中·期中）“西电东送”是中国的一项重大能源战略工程，旨在将西部地区丰富的煤炭、水能、风能资源转化为电力资源，并通过电网输送到电力需求较大的东部沿海地区。若某发电厂电能输送示意图如图所示，发电厂的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器的匝数都不变，当用户数量增多时，下列说法正确的是（     ） A．输电线上的电流减小 B．输电线上的损耗功率减小 C．升压变压器副线圈的电压不变 D．降压变压器原线圈的电压减小 5．（25-26高二下·清镇四中·月考）某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为U1，用户两端的电压为U2，发电机输出的功率为P1，输电线路上损耗的功率为P2。当用户的用电器增加时，则（　　） A．U1增大 B．U2不变 C．P1增大 D．P2增大 6．（25-26高二下·广东佛山·期中）如图所示，发电厂给用户输电时，随着用户数量的变化会造成用户端电压的不稳定，为此在用户端会加装监测装置对电压进行监控，若电压发生变化则发出相应指令给调节装置，对接入的线圈匝数进行调整，从而维持用户端电压稳定，若发电厂的输出电压不变，均看作理想变压器，下列说法正确的是（　　） A．未启用调节装置时，用户数量增加，增加 B．未启用调节装置时，用户数量增加，减小 C．启用调节装置后，用户数量增加，调节装置会向上移动触点 D．启用调节装置后，用户数量增加，调节装置会向下移动触点 7．（25-26高二下·安徽滁州定远·期中）如图是远距离输电的原理图，若发电站输出电压不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器的输出电压减小 B．降压变压器的输出电压减小 C．输电线上损失的功率减小 D．发电站输出的功率增大 8．（25-26高二下·福建福州九校·期中）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为，输出电压为，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用高压输电，最后用户得到、的电力，下列说法正确的是（     ） A．输电线的总电阻 B．升压变压器原、副线圈的电流之比 C．降压变压器原、副线圈的匝数比 D．当用户端增加用电器时，输电线上损失的功率会减小 一、单选题 1．（2027·浙江七彩阳光&浙南名校·一模）如图所示，、两端接输出电压为500 V的交流电源，电源到理想变压器的输入端之间的导线电阻为，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，用户负载电阻为（可变），不计变压器输出端到用户之间的导线的电阻，则（     ） A．变压器的输出电压为 B．上的电流是上的2倍 C．若用户电压为，则负载电阻 D．当输电的效率为时，用户的功率为 2．（2026·邢台清河中学·选拔考）根据国家能源局2026年发布的最新统计数据，截至2025年底我国风电累计并网装机达6.4亿千瓦，连续16年稳居世界第一。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，该实验中发电机转子转速与风速正相关。升、降压变压器均为理想变压器，输电线路总电阻简化为定值电阻，用户端负载保持不变，不计其余电阻，下列说法正确的是（     ） A．风速增大时，发电机输出电压升高，输电线路上消耗的功率不变 B．风速增大时，发电机输出电压升高，输电线路上消耗的功率增大 C．风速减小时，发电机输出电压降低，输电线路上消耗的功率增大 D．风速减小时，发电机输出电压不变，输电线路上消耗的功率不变 3．（2026·横山中学·模拟）如图是远距离输电的原理图，假设发电站输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是（     ） A．升压变压器的输出电压减小 B．降压变压器的输出电压减小 C．输电线上损失的功率减小 D．发电站输出的功率不变 4．（2026·陕西榆林·预测四）有一条河流，河水流量为，落差为。现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为400 V。水电站到用户之间要进行远距离输电，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的，用户所需要的电压为，认为所用的变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为。水的密度，取重力加速度，则（     ） A．发电机的输出功率为 B．通过输电线的电流大小为 C．两地间输电线的总电阻为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比为380∶11 5．（2026·延边二中·一诊）2025年11月5日，10千伏植物油配电变压器在青海省果洛藏族自治州玛多县挂网运行，标志着高海拔环保型变压器在青海进入全面推广阶段。如图是一含10千伏植物油配电变压器的电路图，发电站输出电压有效值不变，用户端电压有效值为220 V，变压器均视为理想变压器，当用户端用电器增多时，下列说法正确的是（     ） A．植物油配电变压器原副线圈匝数比为 B．左侧变压器输入功率可能保持不变 C．输电线的输电效率降低 D．为保证用户端电压不变，可将开关S拨向c 6．（2022·海南中学&海口一中·学情检测）远距离输电的简化原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，电流分别为、，输电线的总电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压分别为、，电流分别为、，输电线上消耗的功率用表示。变压器均为理想变压器，则下列等式中正确的是（     ） A． B． C． D． 7．（2026·神木四中·适应性）如图所示，某小型水电站通过升压变压器和降压变压器向较远的用户供电。已知与间的输电线总电阻，的原、副线圈匝数之比为1:10，的原、副线圈匝数之比为10:1，的副线圈两端交变电压，的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路。若将、视为理想变压器，其他部分的导线电阻不计，下列说法正确的是（     ） A．通过的电流为 B．输电线损耗的电功率为20W C．水电站发电机的输出电压为220V D．水电站发电机的输出电压频率大于50Hz 8．（2026·黔西南顶兴高级中学·二模）如图为某小型水力发电站的输电线路图，发电站输出功率为98kW、电压为350V的交流电，输电线的电阻为4Ω、损耗功率为发电站输出功率的5%，用户所需要电压为220V，所有变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（     ） A．输电线路上电流为40A B．升压变压器上原、副线圈的匝数比为 C．降压变压器原线圈的输入电压为2400V D．降压变压器上原、副线圈的匝数比为 9．“渔光互补”光伏发电项目，是利用鱼塘水面架设光伏组件。项目采用单晶硅双面发电组件，经逆变器将直流电转换为0.8kV的交流电后，通过箱式变压器升压至35kV，再经主变压器升压至220kV并入电网。关于该发电并网过程，下列说法正确的是（     ） A．当输送功率一定时，用220kV的高压输电，相比直接用35kV输送，线路功率损耗将降低为原来的约 B．逆变器输出的交流电频率为50Hz，则每秒电流方向改变50次 C．若忽略变压器能量损耗，箱式变压器原线圈电流与副线圈电流之比为4：175 D．光伏组件输出的电压可以不用逆变器，直接通过箱式变压器升压至35kV 10．（2026·湖北武昌实验中学·适应性考试）2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压一定，其有效值为。已知输电线的总电阻为，用户电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。当发电厂输出功率为时，下列说法正确的是（     ） A．图中X为逆变器，Y为整流器 B．升压变压器的匝数比为1∶22 C．用户得到的功率为44 kW D．仅适当降低升压变压器匝数比，整个电路消耗的功率增大 二、多选题 11．（24-25高二下·增城华侨&协和·期中）绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过转速比为1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数匝、面积，扇叶的转动频率，输电线的电阻，输电线上损耗的电功率，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A．P处为逆变器，Q处为整流器 B．升压变压器原副线圈的匝数比为1∶550 C．降压变压器原副线圈的匝数比为5300∶11 D．风力发电厂的输出功率为4.4×107W 12．（2026·湖南衡阳·一模）如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原线圈匝数n1=110匝，副线圈匝数n2的调节范围为55~220匝，滑动变阻器R的调节范围为0~R0，发电机输出电压不变，两变压器间输电线的总电阻为R=R0，其余导线电阻不计。当滑片P1固定让Rx变化时，理想电压表V的示数变化为，理想电流表A的示数变化为，下列说法正确的是（     ） A．滑片P1固定，Rx的触头向上滑动时，输电效率降低 B．滑片P1固定， C．当Rx接入电阻为R0时，滑片P1由最下端向上滑动，消耗的功率先增大后减小 D．当Rx接入电阻为R0时，滑片P1由最下端向上滑动，消耗的功率一直增大 2 学科网（北京）股份有限公司 $