高中物理-电能输送练习

1、 i高中物理-电能输送练习选择题1.如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压 Ui和输电线的电阻和理想变压器匝数均不变,且ni ：必=n3 :当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是A.用户的总电阻增大B.用户两端的电压U4减小C. Ui ： 12= U3 ： U4D.用户端增加的功率等于升压变压器多输入的功率【参考答案】BCK名师解析】当用户消耗的功率增大时,用户中电流一定增大输电线中电流一定增大,输电线上损失的 电压根据变压器公式* Ui: 3=病；由、5 ： 5=邀:也又周：髓=啮：生 所以心：齿=5: 5,选项C 正确；噌大J降压变反基输入电压漉小，用户两端的电压q相小，选项B正碉。当

2、用户消耗的功率增大 时，用户中电流一定增大，根据欧姆定律用户的总电阻减小，选啧A错误用户肖耗的功率增大时，输 电线申电流增大,输电线损失功率增大，用户端增加的功率加上输电线多损失的功率等于升压变压器多输 人的功率，选项。错误。.某供电系统是由交流发电机输出电压和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示。图中 R 表示输电线的电阻。则（）法出机| yA.当电压表Vi示数减小, B.当电压表Vi示数减小, C.当电压表Vi示数不变, D.当电压表Vi示数不变, 【参考答案】B而用电器负载不变时, 而用电器负载不变时, 而用电器负载增加时, 而用电器负载增加时,不改变触头位置，电流表A示数增大适当上移触

3、头P,可使电流表A示数不变不改变触头位置，电流表A示数不变适当上移触头P,电流表A示数一定减小 【名师解析】在不改变触头位置时,读数减小导致电读数减小，负载电阻不变j导致石减小,不；底小，A 错误；电压关系状二Z瓶小菸同时墙大油可以使得用不变1 不变，B正曲可不变,又不改变触头位出 U!黄则西不变,此时增加负载即减小负戟电回J卫噌尢 从而上增大，c错误；根脸二在仄不变时， 上移触头，W增大.It呵增加负机 人增大，从商人墙兀D错误。.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器Ti和降压变压器T2向R=11 Q的纯电阻用电器供电。已知输电线的总电阻R= 10 Q, T2的原、副线

4、圈匝数比为4 ： 1, 用电器两端的电压为u = 220sin 100冗t（V）,将、T2均视为理想变压器。下列说法正确的 是（）A.降压变压器的输入功率为4 400 WB.升压变压器中电流的频率为100 HzC.输电线消耗的功率为500 WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小【参考答案】A【名师解析】由题可知，用电器两端电压有效值为220 V,交流电频率=2：=% Hz = 50U2Hz,由电功率公式可知，P1压变压器输出功率P=/ = 4 400 W理想变压器输入功率与输出功rRj率相等，故A项正确；理想变压器不改变交变电流的频率， B项错；由变压规律弓=四，可知U2 n2降压变

5、压器输入电压为880 V,由电功率定义式P= UI可知，降压变压器输入电流为I=5 A, 由焦耳定律可知，输电线电阻消耗的功率 P=I2R= 250 W C项错；当用电器的电阻减小时， 输出功率增大，故降压器输入功率增大，从而输入电流增大，再由P= I2R可知，输电线R消耗的功率增大，D项错4.如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（）甲A.用户用电器上交流电的频率是 100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是 500 VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【参考答案】D【名师解析】由

6、z e图像可41b交流电的周期=0.02力敌频率4另的取，选项A错误j交流电的最大值京二500%故有效值月与;250噌6选项R错误输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻 2和降压变压器摩副线圈的匝数比决定，选项C错误J当用户用电器的总电阻增大时,副线圈上的电流减小,根解二*,原线圈首畲电线）上的电流减小，根据再得输电线损失的功率减小,选嗔D正确， 石 m5.图甲是远距离输电线路的示意图，图乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则 （）A.发电机输出交流电压的有效值约为 500 VB.用户用电器上交变电流的频率是 100 HzC输电线的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总

7、电阻减小时，输电线上损失的功率增大【参考答案】AD【名师解析】由正弦交流电最大值和有效值的关系可知，发电机输出交流电压的有效值约为500 V,选项A正确。正弦交流电的周期为 0.02s,频率为50Hz,用户用电器上交变电流的频 率是50 Hz,选项B错误。输电线的电流由降压变压器原、副线圈的匝数比和用户用电器的总 电阻决定，选项C错误。当用户用电器的总电阻减小时，降压变压器输出电流增大，输电线上 电流增大，输电线上损失的功率增大，选项 D正确。6.某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器Ti和降压变压器T2向R=11 Q的纯电阻用电器供电。已知输电线的总电阻R= 10 Q,

8、T2的原、副线圈匝数比为4： 1, 用电器两端的电压为u = 22徘 sin 100 Ttt（V）,将、T2均视为理想变压器。下列说法正确 的是（）A.降压变压器白输入功率为4 400 WB.升压变压器中电流的频率为100 HzC.输电线消耗的功率为500 WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小【参考答案】A【名师解析】由题可知用电器两端电压有效值为220匕交变电漪频率行善=笔各Hz=5O Hz,由电 功率公式可知,降压变化器输出功率=3=4如05理想变压器输入以率与输出功率相等,故A项正确予 理想变压器不改变交变电流的频率7B项错误$由变压规律吃=9可知，降压变压器输入电压为890

9、力由 电功率定义式4可知,降压变压器输入电流为 广5%由患目定律可知1输电线电阻消耗的功率k 350 V; :项错误3当用电器的电阻减小时？输出功率增大，散降压变压器输入功率增大，从而输入电 流增大再由4丁尸可知，输电线消耗的功率增大;。项错误。7.通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率 P,原线圈的电压U保持不变，输电线 路的总电阻为R当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为 R,若将副线圈与P2 八，原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和3分别为（）P1PR 1A.kU，nPR 1P 21C.ku，n2D (ku)R，n2【参考答案】D【名师解析】根据变

10、压器的变压规律，得UU=k, U2= nk,所以U1 = kU, U2 = nkU.根据P= UI知匝数比为k和nk的变压器副线圈的电流分别为I i=AI，12= t=7Pr根据P= 120 输电线路损耗的电 Ui kuU2 nku功率分别为 TOC o 1-5 h z _2_ P 2_2_ P 2_-, P21、Pi=IiR= (kUp R,F2= 12R= (nkU) R,所以百=孑 选项D正确，选项A、BC错块.8.有一台内阻为1。的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为1：4,降压变压器匝数比为4 ： 1,输电线的总电阻R=4 Q ,全校共有22个班，每班有“220

11、 V 40W勺电灯6盏，若保证电灯全部正常发光，则不正确的有()A.发电机输出功率为5280WB.发电机电动势 250VC输电效率是97%D.若想提高输电效率，则可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比【参考答案】A【名师解析】发电机输出功率为用户电功率和输电线损失功率之和。用户电功率F用=22X6乂4OW=5Z8OW，朝 A 空，因为R=8酊V-6x4V=fl（HV所以 5=1河3=17轨艇 V=22& V心 二1 二 4二 24又因为51尸3H所以 1所以 EnUMim226 V+24x 1V =250 V ，选项 B 正确对降压变压器：U2I 2=U313=nP或r=22X

12、6X 40W=5280W而 U2=4 - U3=4X 220 V=880 V4所以对升压变压器：U1Ii=U2I2=I22R+UI 2=62X4 W+5 280W=5 424W所以P出=5 424W输电效率4二巴 =5280 X100%=97%选项C正确。若想提高输电效率，则届 5424可以提高升压变压器匝数比，且同时降低降压变压器匝数比，选项 D正确。9.如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原副线圈匝数比为1:100, 其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为 100 。降压变压器右侧部分为一火警报警 系统原理图，其中Ri为一定值电阻，R为用半导体热敏材料制成的传感

13、器，当温度升高时其阻 值变小。电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的 输入功率为750kW下列说法中正确的有A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为 50HzB.远距离输电线路损耗功率为180kWC.当传感器R所在处出现火警时，电压表 V的示数变大D.当传感器R所在处出现火警时，输电线上的电流变大【参考答案】AD【名师解析】根据升压变压器的输入电压,结合匝数比求出输出电压,从而得出输送电流，根据输电线的 电阻霭出损失的功率，根据闭合电路的动态公所判断电流与电压的娈化.由国乙知交流电的周期0.D2所以频率为5 0H乙A正确j由图乙知升压变压器输入3常电压有效值为

14、25。%根据电压与匝数成正匕块1副线圈电压为2 50OOVj所以输电线中的电端为：l=P/U=3UA输电线损失的电 压为：aU=IR=30 x100=30D0V,输电线路损耗功率为：P=AUI=9DkWf E片群吴，当传感器叱所在处 出现火警时其阻值流小J副线圈两端电压不变,副线圈中电渍博大，定值电阻的分压增大，所以电压表V 的示数变小，c错误；由匚知副线圈电流增大，根据电澹与也数成反比知输电线上的电流变大，D正确： 【点评】解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、 升压变

15、压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系.10如图所示为某发电站电能输送示意图。已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变。若用户电阻 R0减小，下列说法正确的是A.发电机的输出功率减小B.输电线上的功率损失减小C.用户得到的电压减小D.输电线输电电压减小【参考答案】C【命题意图】本题考查了电能输送、变压器的规律等知识点【解题思路】若用户电阻，减小j则降压变压器输出功率熠大，导致发电机的输出功率增大，选项4错误。 若用户电阻减小，则降压变压器输出功率增大，导致输电线上电流增大，输电线上损失电压增大，输电线 上的功率损失增大J选项口错误，降压变压器原线圈输入电压

16、被小。由于降压变压器的厚副线圈匝数比不 变，降压变压器副线圈输出电压(即用户得到的电压)减小，选项C正确。根据题给发电机的输出电压不 变J升压变压器的原线圈输入电压不变。由于升压变压器的原副线圈匝额比不变,则输电线上输电电压不 变*选项D错误。二.计算题1.某发电厂发电机的输出功率为 P= 100 kW,发电机端电压为U= 250 V,向远处送电的输电 线的总电阻R= 8 Q,要使输电线上的功率损失不超过输送功率的 5%用户得到的电压又正 好是220 V ,则：(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图.所用的变压器的原、副线圈的匝数比是多少？【名师解析】(1)只要安装一台升压变压器和一台

17、降压变压器，输电线路示意图如图所示：% u2 u3 a升压变压甑1降压变压器用电设备由题意知：P舞二55二0.05X100 XUO)W= 5X103设输电线路中的电流为L则P工R,代入型值得工二25 AjL二p 100X10输运电压为5=；=五一v=4 000 V 工 的所以对升压变压器有n U 250 _ 1二 4 000 = 16输电线上损失的电压为U 线=IR = 200 V所以降压变压器原线圈两端的电压为U=U2U 线=3 800 V即对降压变压器有n3_U_3 800190= G= 220 = 所以升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1 ： 16.降压变压器的原、副线圈的匝数比为 19

18、0： 11.2.有一台内阻为1Q的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器匝数比为 1 ： 4,降压变压器的匝数比为4： 1,输电线的总电阻R=4Q,全校共22个班，每班有“ 220 V, 40 W 的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：(1)发电机输出功率多大？ 发电机电动势多大？(3)输电效率是多少？(4)若使用灯数减半并正常发光，则发电机输出功率是否减半?【名师解析】(1)对降压变压器：L2I 2=U313=nP灯=22X6X40W=5280W而 L2=4 L3=4x 220 V=880 V帘二逑 二 6用 TOC o 1-5 h z 所以. 对升压变压器：UI 产以12=I 22R+UI 2=62X4 W+5 280W=5 424W所以P出=5 424W(2)因为制4V所以 5=1/4U泮1 闰*W4 V=22ti V=力，= 2AA HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 又因为UiL=U山，所以1所以 E=Ui+I226 V+24、1 V =250 V（3）寸=包_ =逑9 乂100喘%7n/ 5424(4)电灯减少一半时，nP灯=2 640