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1、课时跟踪检测（十二）电能的输送 基础层级基稳才能楼高 一、选择题 1.发电厂的输出电压为U1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，用户得到的电压为U2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是()A(U1U2)I BI2R C.U12R D.U1U22R 解析：选 C 发电厂的输出电压为U1，用户得到的电压为U2，则输电线上的电压损失 UU1U2，输电线上损失的功率为P损UII(U1U2)或P损UIU2RU1U22R，故 A、D 正确；因为输电线上的电流为I，则输电线上损失的功率P损I2R，故 B 正确，C 错误。2在远距离输电中，原来用电压U0输电，输电线上损失的电功率
2、为P0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的110，则输电电压应为()A100U0 B.10U0 C.U010 D.U0100 解析：选 B P损I2r，IPU0，解得P损P2U02r，所以P损1U02，所以当P损为原来的110时，U0 10U0，B 正确。3为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压，某降压变电站将电压U011 000 2sin 100t V 的交流电降为 220 V 供居民小区用电，则下列说法错误的是()A降压变电站原、副线圈匝数比为 501 B输电电流的频率是 50 Hz C降压变电站副线圈的导线
3、比原线圈的要粗 D输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 解析：选 D 原电压的有效值为U111 000 V，由U1U2n1n2得，n1n2501，A 正确；变压器不改变交流电的频率，f250 Hz，B 正确；由n1n2I2I1得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，C 正确；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，D 错误。4多选如图所示，理想变压器原线圈的匝数n11 100，副线圈的匝数n2110，R0、R1、R2均为定值电阻，且阻值相同，电流表、电压表均为理想交流电表，原线圈接u220sin 314t V 的交流电压，起初开关 S 处于断开状态。下列说法
4、正确的是()A交流电压表的示数为 22 V B当开关 S 闭合后，交流电压表的示数变小 C当开关 S 闭合后，交流电流表的示数变大 D当开关 S 闭合后，变压器的输出功率增大 解析：选 BCD 变压器的输入电压的有效值为2202 V，由原、副线圈匝数与电压的关系知，副线圈两端的电压有效值为222 V，根据串联分压原理，开关 S 闭合前，交流电压表的示数为112 V，选项 A 错误；当开关 S 闭合后，副线圈电路的总电阻R总变小，因为U2不变，根据P2U22R总可知变压器的输出功率增大，流过R0的电流增大，交流电压表的示数变小，由I1n2n1I2可知交流电流表的示数变大，选项 B、C、D 正确。
5、5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，原、副线圈的匝数比分别为 101 和 110，电压表的示数为 220 V，电流表的示数为 10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是()A升压变压器原、副线圈的匝数比为n1n2U2U1 B采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为 100 A C线路输送电功率是 220 kW D将P上移，用户获得的电压将降低 解析：选 C 根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：n1n2U1U2，故 A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，
6、从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为 110，由公式I送I副n副n原101，得输电电流为IA21010 A100 A，故 B 错误；由电压表的示数为 220 V，根据变压公式U送U副n原n副101，得输电电压为U210220 V2 200 V，线路输送电功率为PU2IA2220 kW，故 C 正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故 D 错误。二、非选择题 6某交流发电机输出功率为 5105 W，输出电压为U1.0103 V，假如输电线的总电阻R10，在输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%，用户使用电压U用户380 V。(1)画出输电线路
7、的示意图(标明各部分的符号)；(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少(使用的变压器是理想变压器)。解析：(1)输电线路示意图如图所示。(2)I1PU500 A P损5%P5%5105 W2.5104 W 由P损I22R，得I2 P损R50 A I3P用户U用户PP损U用户1.25103 A 所以n1n2I2I1110 n1n2I3I2251。答案：(1)见解析图(2)110 251 能力层级跳跳摘到桃子 一、选择题 1用U1和U2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比 S1S2为()A.U2U1
8、B.U1U2 C.U2U12 D.U1U22 解析：选 C 由输送的电功率PIU，损失的电功率 PI2R，得 PP2U2R，由题意知，P2U12R1P2U22R2，由此得 R1R2U12U22，因为RL S，所以 S1S2U22U12，故 C 正确。2如图所示，某小型水电站输出的总功率P08.8104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电，若升压变压器的输出电压为u1 1002sin(200t)V，输电导线的总电阻为r5。现要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作，下列说法中正确的是()A输电线上的电流为 220 A B降压变压器匝数比n3n451 C用电器的额定功率P
9、5.6104 W D用电器上交流电的频率是 50 Hz 解析：选 C 升压变压器的输出电压为u1 100 2sin(200t)V，可知输出电压的有效值为U01 100 V，输电线上的电流：IP0U08.81041 100 A80 A，故 A 错误；输电线消耗的电压：U损Ir805 V400 V，到达降压变压器的电压：U3U0U损(1 100400)V700 V，所以降压变压器的匝数比：n3n4U3U47002203511，故 B 错误；输电线损耗的电功率：P损I2r8025 W32 000 W，到达降压变压器的电功率：P3P0P损(8.810432 000)W5.6104 W，理想变压器的输出
10、功率等于输入功率，所以用电器的额定功率也是 5.6104 W，故 C 正确；由于输送电压u1 100 2sin(200t)V，可知输送电压的频率为 100 Hz，所以用电器上交流电的频率是 100 Hz，故 D 错误。3某发电机说明书的部分内容如表所示，现在用一台该型号的柴油发电机给某地灾民临时安置区供电，如图所示。发电机到安置区的距离是 400 m，输电线路中的火线和零线均为某型号单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为 2.5104。安置区家用电器的总功率为 44 kW，当这些额定电压为 220 V 的家用电器都正常工作时()型号 xxxx 最大输出功率 60 kW 输出电压范围 22030
11、0 V A输电线路中的电流为 20 A B发电机实际输出电压是 300 V C在输电线路上损失的电功率为 8 kW D如果该柴油发电机发的电是正弦式交变电流，则输出电压最大值是 300 V 解析：选C 额定电压为220 V的家用电器正常工作时，输电线路中的电流IPU44103220 A200 A，故选项 A 错误；发电机的实际输出电压U0UIr220 V20024002.5104 V260 V，故选项 B 错误；输电线上损失的功率P损I2r200224002.5104 W8 kW，故选项 C 正确；该柴油机输出电压的最大值Um260 2 V368 V，故选项 D 错误。4如图甲所示为远距离输电
12、示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为 1100，其输入交变电压的变化规律如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 50。降压变压器右侧部分为火灾报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为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 可以显示加在报警器两端的电压(报警器未画出)。未出现火警时，升压变压器的输入功率为 660 kW。下列说法中正确的是()At0.01 s 时刻，电压表的示数是 0 B未出现火警时，运距离输电线路损耗的功率为 45 kW C当传感器R2所在处出现火警时，电压表 V 的示数变大 D当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变小 解
13、析：选 B 电压表测量的为交流电的有效值，故任意时刻的示数都是电阻R2两端的电压，不为零，故 A 错误；升压变压器输入端电压有效值为 220 V，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端电压为 22 000 V，所以输电线中的电流IPU660 00022 000 A30 A，输电线损失的电压 UIR3050 V1 500 V，输电线路损耗功率 PUI1 50030 W45 kW，故 B 正确；当传感器R2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表 V 的示数减小，故 C 错误；当传感器R2所在处出现火警时，副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流增大，故
14、 D 错误。5某科技小组在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长，他将每 50 米导线卷成一卷，共卷成 8 卷来代替输电线路。第一次直接将输电线与实验电源及用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I1、P1；第二次采用如图所示的电路输电，其中升压理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为n1n2，降压理想变压器T2与用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I2、P2。下列说法中正确的是()A第二次实验时因为多接了两个变压器，所以P2P1 B通过该实验可以证明，提高输电电流能减小远距离输电的能量损失 C若输送功率一定，则P2P1n22n12 D若输送功率一定，则I2I1n1
15、n2 解析：选 D 高压输电能减小输电线上损失的功率，故 A 错误；实验可以证明，提高输电电压能减小远距离输电的能量损失，故 B 错误；设学生电源的输出功率为P，则第一次实验输电线上的电流I1PU1，输电线上损失的功率P1I12RP2U12R；第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U2n2n1U1，输电线上的电流I2PU2，输电线上损失的功率P2I22RP2U22R，所以：I2I1U1U2n1n2，P2P1U12U22n12n22，故 D 正确，C 错误。二、非选择题 6如图所示，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组成的用户负载，发电机输出功
16、率是 120 kW，输出电压是 240 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为 125，输电线的总电阻为 10，用户需要的电压为 220 V。则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？解析：(1)根据理想变压器的变压规律U1U2n1n2 得输电电压 U2n2n1U1251240 V6 000 V 输电电流I2PU21201036 000 A20 A 输电线上损失的功率 PI22r20210 W4 000 W。(2)输电线上损失的电压 UI2r2010 V200 V 降压变压器原线圈两端的电压 U3U2U6 000 V200 V5 800 V 根据理想变压器的变压规律得 n3n4U3U45 800 V220 V29011。答案：(1)4 000 W(2)29011