?電能的輸送
知識點：電能的輸送
一、輸送電能的基本要求
1．可靠：指供電線路可靠地工作，故障少．
2．保質：保證電能的質量——電壓和頻率穩(wěn)定．
3．經(jīng)濟：指輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗少．
二、降低輸電損耗的兩個途徑
1．輸電線上的功率損失：P＝I2r，I為輸電電流，r為輸電線的電阻．
2．降低輸電損耗的兩個途徑
(1)減小輸電線的電阻：在輸電距離一定的情況下，為了減小電阻，應當選用電阻率小的金屬材料，還要盡可能增加導線的橫截面積．
(2)減小輸電線中的電流：為了減小輸電電流，同時又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電電壓．
三、電網(wǎng)供電
1．遠距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內用升壓變壓器升壓，然后進行遠距離輸電，在用電區(qū)域通過降壓變壓器降到所需的電壓．
2．電網(wǎng)：通過網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來，形成全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡．
3．電網(wǎng)輸電的優(yōu)點
(1)降低一次能源的運輸成本，獲得最大的經(jīng)濟效益．
(2)減小斷電的風險，調劑不同地區(qū)電力供需的平衡．
(3)合理調度電力，使電力的供應更加可靠，質量更高．
技巧點撥
一、輸電線上的電壓和功率損失
1．輸電線上的電壓損失

圖2
ΔU＝U－U′＝Ir＝r.
2．輸電線上的功率損失
(1)ΔP＝I2r，其中I為輸電線上的電流，r為輸電線的電阻．
(2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU為輸電線上的電壓損失．
3．減少電壓損失和功率損失的方法
(1)減小輸電線的電阻r，根據(jù)r＝ρ，可減小電阻率ρ，目前一般用電阻率較小的銅或鋁作為導線材料；也可增大導線的橫截面積S，但過粗的導線會多耗費金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設帶來很大的困難．
(2)減小輸電電流I，根據(jù)I＝，在輸送功率P一定，輸電線電阻r一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，輸送電流可減為原來的，輸電線上的功率損耗將降為原來的.
二、解決遠距離高壓輸電問題的基本方法

1．首先應畫出遠距離輸電的電路圖(如圖)，并將已知量和待求量寫在電路圖的相應位置．

2．理清三個回路：
回路1：P1＝U1I1
回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝I22R線＋P3，I2＝I3
回路3：P4＝U4I4.
3．常用關系
(1)功率關系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4.
(2)電壓關系：＝，U2＝ΔU＋U3，＝.
(3)電流關系：＝，I2＝I線＝I3，＝.
(4)輸電電流：I線＝＝＝.
(5)輸電線上損耗的電功率：
ΔP＝P2－P3＝I線2 R線＝＝ΔU·I線．
(6)輸電線上的電壓損失：
ΔU＝I線R線＝U2－U3.
例題精練
1．（2021春?臺江區(qū)校級期中）如圖所示，發(fā)電廠經(jīng)過變壓器（圖中未畫出，升壓后的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1），其末端間的電壓為U1，在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是I2。則（　?。?br />
A．用戶端的電壓為
B．用戶端消耗的功率為U1I2
C．理想降壓變壓器的輸入功率為I1U
D．輸電線上的功率損失為
【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設用戶端的電壓是U2，則U1I1＝U2I2，得：U2＝，故A正確；
B、用戶端消耗的功率為P用＝U1I1，故B錯誤；
C、理想降壓變壓器的輸入功率為I1U1，故C錯誤；
D、輸電線上的功率損失為P損＝，故D錯誤
故選：A。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
2．（2021春?靜寧縣校級月考）如圖所示，一小水電站，輸出的電功率為P＝20kW，輸出電壓U0＝400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，輸電線總電阻為r＝10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電。下列說法正確的是（　　）

A．變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2＝1：10
B．變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4＝95：11
C．輸電線上損失的電功率為25kW
D．輸電線上的電流為50A
【分析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，可以求輸電線上的電流的大小，從而可以求得輸電線消耗的功率的大小。
【解答】解：A、升壓變壓器T1的輸出電壓等于2000V，而輸入電壓為400V，由電壓之比等于匝數(shù)之比，則有變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2＝400：2000＝1：5，故A錯誤；
B、降壓變壓器T2的輸入電壓等于升壓變壓器的輸出電壓減去導線損失的電壓，即U3＝2000V﹣10×10V＝1900V，根據(jù)，則有變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4＝1900：220＝95：11，故B正確；
CD、輸出電功率P＝20kW，而升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，輸電線上的電流：I＝＝＝10A，輸電線上損失的電功率為＝102×10W＝1kW，故CD錯誤；
故選：B。
【點評】該題考查了變壓器的原理，掌握住理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關系，理解導線上損失的電壓與導線兩端輸送的電壓區(qū)別，掌握理想變壓器的輸入與輸出功率不變的關系即可解決本題。

隨堂練習
1．（2021春?迎江區(qū)校級期中）交流發(fā)電機的輸出電壓為U，采用圖示理想變壓器輸電，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為m，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為n，輸電導線電阻為r，用戶的工作電壓為U。下列說法正確的是（　?。?br />
A．mn＝1
B．mn＞1
C．輸電線上損失的功率為
D．輸電線上損失的功率為
【分析】根據(jù)變壓器原副線圈電壓比和匝數(shù)比關系，求得升壓變壓器輸出電壓和降壓變壓器輸入電壓，再根據(jù)功率關系求解mn大小，再根據(jù)p＝計算電線上損失功率。
【解答】解：AB、若變壓器的輸電功率為P，用戶得到的功率為P′，由于升壓變壓器輸入電壓為U，降壓變壓器輸出電壓為U，則升壓變壓器輸出電壓，降壓變壓器輸入為U3＝nU，由于在輸電線上有功率損失，所以P＞P′，又＝，整理可得：mn＜1，故A、B錯誤；
CD、根據(jù)變壓器的規(guī)律，升壓變壓器副線圈的電壓，降壓變壓器原線圈電壓U3＝nU，線路損失的電壓△U＝U2﹣U3，損失的功率，由以上式子代入求得：，故C正確，D錯誤．
故選：C。
【點評】本題考查電能的輸送，難度中等，注意輸電線上有損失功率，所以P＞P′，正確分析線路上損失的電壓是解題關鍵。
2．（2021?湖南模擬）特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應用了特高壓輸電技術。通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率，原線圈的電壓保持不變，輸電線路的總電阻不變。使用特高壓輸電，當副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高為原來的n倍，則提升匝數(shù)比前后線路損耗的電功率之比和電壓損失之比分別為（　?。?br /> A．， B．， C．， D．n2，n
【分析】抓住原線圈電壓、輸送功率不變，結合原副線圈匝數(shù)比的變化得出副線圈電壓的變化，從而得出輸電線上的電流變化，分析出損失功率和損失電壓的變化。
【解答】解：因為原線圈的電壓不變，當副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高為原來的n倍，根據(jù)知，副線圈的電壓變?yōu)樵瓉淼膎倍，輸送的功率相同，根據(jù)P＝UI知，則輸送電流變?yōu)樵瓉淼模?br /> 輸電線上功率損失：，輸電線的電阻不變，電流變?yōu)樵瓉淼?，則損失的功率變?yōu)樵瓉淼模芍嵘褦?shù)比前后線路損耗的電功率之比為n2：1，
輸電線上損失的電壓：U損＝IR，輸電線的電阻不變，電流變?yōu)樵瓉淼模瑒t損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?，可知提升匝?shù)比前后線路損耗的電功率之比為n：1，故D正確，A、B、C錯誤。
故選：D。
【點評】本題考查了變壓器的動態(tài)分析和遠距離輸電的綜合運用，關鍵要抓住不變量，即輸送的功率和輸入電壓不變，結合P＝UI和得出輸電線上電流的變化是解決本題的關鍵。
3．（2021?畢節(jié)市模擬）如圖甲為利用理想變壓器的遠距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：50，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n3：n4，發(fā)電機到升壓變壓器間兩條輸電線的總電阻為0.2Ω，兩條遠距離輸電線的總電阻為200Ω。若發(fā)電機的輸出電壓如圖乙所示，發(fā)電機的輸出功率為78kW，用戶端獲得的電壓有效值為220V。下列說法中正確的是（　?。?br />
A．降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n3：n4＝40：1
B．用戶端交流電的頻率為100Hz
C．遠距離輸電線中的電流為30A
D．遠距離輸電線路損耗功率為1.2kW
【分析】根據(jù)升壓變壓器的輸入電壓，結合匝數(shù)比求出副線圈的輸出電壓，根據(jù)功率的關系從而得出輸送電流，根據(jù)輸電線的電阻得出損失的功率，根據(jù)電路的動態(tài)分析判斷電流與電壓的變化。
【解答】解：ACD、從圖乙看出，發(fā)電機輸出電壓為U＝260V。
則升壓變壓器原線圈的電流I1＝＝300A，
所以原線圈兩端電壓U1＝U＝260V﹣300×0.2V＝200V。
原線圈的輸入功率P1＝P﹣＝78000W﹣3002×0.2W＝60000W。
所以副線圈的電壓U2＝＝＝1.0×104V，
那么輸電線上的電流I2＝I3＝＝＝6A，
線路上損失的功率為2＝62×200W＝7200W，
那么降壓變壓器的匝數(shù)比，U3＝U2﹣I2R線2＝1.0×104V﹣6×200V＝8800V，
所以＝，故A正確，CD錯誤；
B、變壓器只能改變交流電的電壓，但不能改變周期和頻率，所以用戶的頻率為f＝＝＝50Hz，故B錯誤；
故選：A。
【點評】解決本題的關鍵知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系；3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關系；4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關系。

綜合練習
一．選擇題（共20小題）
1．（2020秋?昌平區(qū)期末）超高壓輸電是指使用500kV～1000kV電壓等級輸送電能。超高壓輸電與普通高壓輸電（500kV以下）在建設和輸送成本方面有大幅度降低。如果輸送相同的電功率，則（　?。?br /> A．超高壓輸電電流更大
B．超高壓輸電頻率更高
C．超高壓輸電電能損耗會更多
D．電能損耗相同的情況下，超高壓輸電線截面積可以更小
【分析】根據(jù)P＝UI分析輸電電流的變化；輸電頻率與輸電電壓無關；根據(jù)△P＝I2R線分析輸電電能損耗的變化；結合電阻定律分析輸電電能損耗與輸電線截面積的關系。
【解答】解：A、如果輸送相同的電功率，由P＝UI知，I與U成反比，則超高壓輸電電流更小，故A錯誤；
B、輸電頻率與輸電電壓無關，輸電頻率不變，故B錯誤；
C、根據(jù)△P＝I2R線分析可知，I變小，R線一定，則超高壓輸電時，輸電線損失的電功率△P變小，故C錯誤；
D、根據(jù)△P＝I2R線分析可知，超高壓輸電時，輸電線中電流更小，電能損耗相同的情況下，輸電線電阻可以更大，則由R＝知超高壓輸電線截面積可以更小，故D正確。
故選：D。
【點評】解決本題時，要理解高壓輸電的原理，搞清輸電線損失的功率與輸電電壓、輸電線電阻的關系，可畫出輸電原理圖來分析。
2．（2020春?太湖縣期中）遠距離輸電原理圖如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，當K由2改接為1時，下列說法不正確的是（　　）

A．電壓表讀數(shù)增大
B．電流表讀數(shù)減小
C．燈泡的實際功率在減小
D．輸電線上損失的功率減小
【分析】電壓表的讀數(shù)取決于變壓器的電壓高低。
電流表的示數(shù)等于輸送功率與輸送電壓的比值。
燈泡的實際功率等于燈泡兩端的電壓與燈泡電阻的比值。
輸電線上損失的功率等于電流值的平方與燈泡電阻的乘積。
【解答】解：ABD、當K由2改接為1時，變壓器的U2增大，根據(jù)題意理想變壓器的輸出功率和輸入功率相同，故變壓器的輸出功率不變，根據(jù)P1＝P2＝U1I1＝U2I2有：I
因U2增大，故I2減小，，故P損減小，U損也減小，
U3＝U2﹣U損，U3增大，U4也增大，故電壓表的示數(shù)增加，故ABD正確。
燈泡的實際功率等于P＝，U4增大，實際功率增大，故C錯誤。
此題選錯誤的，故選：C。
【點評】明確用電器的實際功率與額定功率基本概念和應用，變壓器的功率和遠距離輸電的結合的應用是解決問題的關鍵。
3．（2020秋?金華月考）如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機輸出功率為20kW。在輸電線路上接入一個電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)比為1：10，電流表的示數(shù)為1A，輸電線的總電阻為10Ω，則下列說法錯誤的是（　?。?br />
A．采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流
B．升壓變壓器的輸出電壓U2＝2000V
C．用戶獲得的功率為19kW
D．將P下移，用戶獲得的電壓將增大
【分析】本題考查的是變壓器相關的知識，可能用到的公式為，P1＝P2。
【解答】解：A、根據(jù)P＝P2＝UI，P不變的情況下，U增大，I減小，故A正確；
B、根據(jù)，I1＝1A，解得I2＝10A，又因為P2＝P＝U2I2，解得U2＝2000V，故B正確；
C、，P＝△P+P用戶，所以P用戶＝19kW，故C正確；
D、，P點下移，n3變大，n4，U3不變，所以U4將減小，故D錯誤。
本題選錯誤的
故選：D。
【點評】變壓器與遠距離輸電相關的問題，需要掌握基本公式，P1＝P2，同時關于損耗功率的公式△P＝I2R，P＝△P+P用戶，也要記熟。
4．（2020秋?江陰市校級月考）如圖所示，甲是遠距離輸電線路示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則（　　）

A．發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500V
B．用戶用電器上交流電的方向改變的頻率為50Hz
C．輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定
D．在輸送功率一定的情況下，保持升壓變壓器原線圈匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，可減少輸電線上損失的功率
【分析】根據(jù)u﹣t圖象讀出交流電的最大值以及周期，然后進一步可求出其有效值和頻率。理想變壓器電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，結合歐姆定律分析輸電線損失功率的變化情況。
【解答】解：A、由圖乙可知，發(fā)電機輸出電壓的最大值：U1m＝500V，根據(jù)正弦式交變電流最大值和有效值的關系可知，發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值：U1＝＝V＝250V，故A錯誤；
B、由圖乙可知，交流電的周期T＝2×10﹣2s，故頻率為f＝＝Hz＝50Hz，因為一個周期內交流電的方向改變兩次，所以用戶用電器上交流電的方向改變的頻率為100Hz，故B錯誤；
C、輸電線中電流I＝，其中P為發(fā)電機的輸出功率，U2為升壓變壓器副線圈的輸出電壓，因此輸電線上的電流與降壓變壓器無關，故C錯誤；
D、在輸送功率一定的情況下，保持升壓變壓器原線圈匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，根據(jù)＝知升壓變壓器副線圈的電壓增大，由I＝，知輸電線上的電流減小，根據(jù)△P＝I2R知，輸電線上損失的功率減小，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查遠距離輸電的相關知識，要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量，同時根據(jù)變壓比和變流比分析電流、電壓、功率的變化。
5．（2020春?眉山期末）如圖所示為遠距離輸電的示意圖。電廠輸出電壓穩(wěn)定的交流電，通過理想變壓器升壓后用阻值不變的輸電線路把電能輸送到遠處，通過理想變壓器降壓后提供給用戶。在用電高峰時，用戶家中的白熾燈不夠亮，但用電總功率確增加了，對此下列說法正確的是（　?。?br />
A．升壓變壓器的副線圈的電壓變大
B．輸電線路上損失的電壓變大
C．降壓變壓器的副線圈上的電壓變大
D．降壓變壓器的輸出電流減小
【分析】遠距離輸電時，由于電線上的電阻而導致電壓損失，從而使得用戶得到的電壓減少．當用戶用電處于高峰期時，副線圈的電流變大，導致原線圈的電流也增大．由于原線圈的電壓不變，則原線圈的輸入功率變大，因此用戶得到的總功率變大。
【解答】解：A、由于升壓變壓器的輸入電壓不變，原、副線圈匝數(shù)不變，則升壓變壓器的副線圈的電壓不變，故A錯誤；
B、當用戶用電處于高峰期時，降壓變壓器的輸出功率會增大，從而導致降壓變壓器的輸入電流變大，所以輸電線路上損失的電壓變大，故B正確；
C、當用戶用電處于高峰期時，輸電線路的電壓損失變大，使得降壓變壓器的原線圈上的電壓變小，則降壓變壓器的副線圈上的電壓變小，故C錯誤；
D、當用戶用電處于高峰期時，降壓變壓器的負載總電阻減小，輸出電流變大，故D錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題時要抓住理想變壓器的輸入與輸出功率相等，當電線上電阻的電壓越大時，用戶得到的電壓則越少．所以要通過升壓變壓器將電壓提高，從而實現(xiàn)降低電壓損失。
6．（2020春?衢州期末）特高壓交流輸電是指100kV及以上的交流輸電，具有輸電容量大、距離遠、損耗低、占地少等突出優(yōu)勢。遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓提高到原來的3倍，則（　?。?br /> A．輸電線上的電流增大為原來的3倍
B．輸電線上損失的電壓增大為原來的3倍
C．輸電線上的電能損失減少為原來的
D．用戶得到的電功率增大為原來的3倍
【分析】抓住功率不變，根據(jù)P＝UI得出輸電線上的電流變化。
結合△U＝IR求出電壓損失的變化。
根據(jù)得出電能的損失．
【解答】解：AB、因為功率一定，根據(jù)P＝UI知，輸送電壓提高到3倍，則輸送電流變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)△U＝IR知，電壓損失降為原來的，故AB錯誤；
C、根據(jù)失得，電能損失降到原來的倍數(shù)為：，故C正確；
D、輸電線路上損失功率減小。故用戶得到的功率增大，P用＝P﹣P損，輸送功率P不變，則用戶得到的電功率沒有增大到原來的3倍，故D錯誤。
故選：C。
【點評】此題考查了電能的輸送知識，解決本題的關鍵知道輸送功率和輸送電壓、電流的關系，以及知道電壓損失△U＝IR，功率損失。
7．（2020春?敘州區(qū)校級期中）如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器且都有一個線圈可調，發(fā)電廠的輸出電壓及輸電線的電阻均不變。在用電高峰期，隨著用戶耗電量的增大導致實際用戶電壓偏低，為使用戶電壓達到正常，下列說法中正確的是（　　）

A．僅P1上調一點可使用戶電壓升高，線路損失減小
B．僅P2上調一點可使用戶電壓升高，線路損失增大
C．僅P2下調一點可使用戶電壓升高，線路損失減小
D．僅P1下調一點可使用戶電壓升高，線路損失增大
【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、P1上調一點，則升壓變壓器的原線圈的匝數(shù)增加，由匝數(shù)比與電壓比的關系可知，輸電線的輸送電壓減小，由P＝UI可知輸送的電流增大，由P損＝可知線路損失增大；由U損＝I送?r可知，輸電線損耗的電壓增大，所以到達降壓變壓器的電壓減小，則用戶達到的電壓減小，故A錯誤；
B、僅P2上調一點，降壓變壓器副線圈匝數(shù)增多，用戶電壓升高，功率增大，輸電線的電流增大，由P損＝可知線路損失增大；由U損＝I送?r可知，輸電線損耗的電壓增大，故B正確；
C、僅P2下調一點，降壓變壓器副線圈匝數(shù)減少，用戶電壓降低，功率減小，輸電線的電流減小，由P損＝可知線路損失減?。挥蒛損＝I送?r可知，輸電線損耗的電壓減小，故C錯誤；
D、P1下調一點，則升壓變壓器的原線圈的匝數(shù)減小，由匝數(shù)比與電壓比的關系可知，輸電線的輸送電壓增大，由P＝UI可知輸送的電流減小，由P損＝可知線路損失減?。挥蒛損＝I送?r可知，輸電線損耗的電壓減小，所以到達降壓變壓器的電壓增大，則用戶達到的電壓增大，故D錯誤。
故選：B。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
8．（2020春?高臺縣校級月考）某校備用交流發(fā)電機的內阻為r＝1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1，輸電線的總電阻為R＝4Ω，全校22個教室，每個教室用“220V 40W”的燈12盞。要求在應急情況下，每個教室只開6盞燈，各燈都正常發(fā)光，則（　?。?br /> A．發(fā)電機的輸出功率5280W
B．發(fā)電機的電動勢250V
C．輸電線上損耗的電功率288W
D．輸電線上的電流為24A
【分析】利用高壓輸電的目的是降低線路的功率損失，從而提高用戶得到的功率；由教室獲得的功率與正常發(fā)光的電壓可求得線路上的損失電壓；由理想變壓器的變壓比與變流比可求出發(fā)電機的電動勢。
【解答】解：D、降壓變壓器輸出電流為：I4＝＝＝24A，由電流與匝數(shù)之比得：＝，得輸電線輸送電流為：＝6A，故D錯誤
C、輸電線消耗功率為：＝62×4W＝144W，故C錯誤；
A、發(fā)電機的輸出功率：P＝P損+P戶＝144W+40×6×22W＝5424W，故A錯誤；
B、降壓變壓器上有：U3＝4U4＝880V
輸電線上的電壓損失為：UR＝I2R＝24V
因此升壓變壓器的輸出電壓為：U2＝UR+U3＝24V+880V＝904V
輸入電壓為：U1＝U2＝×904V＝226V
輸入電流為：I1＝4I2＝24A
發(fā)電機內阻上的電壓為：Ur＝I1r＝24V
發(fā)電機的電動勢為：E＝U1+Ur＝226V+24V＝250V，故B正確。
故選：B。
【點評】本題考查的是遠距離輸電，理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等；遠距離輸電，由于導線通電發(fā)熱導致能量損失，所以通過提高輸送電壓，從而實現(xiàn)降低電損；輸電線上的損失功率與其電流的平方成正比，而與輸電線兩端的電壓的平方成反比。
9．（2020?武漢模擬）在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器L1和降壓變壓器L2均為理想變壓器，L1和L2原、副線圈的匝數(shù)比分別為k1和k2，輸電導線的電阻為r，用電器負載電阻為R．若輸電導線上損失的功率為發(fā)電廠輸出功率的10%，則r與R的比值為（　?。?br />
A． B． C． D．
【分析】對降壓變壓器L2，利用電壓之比等于匝數(shù)之比把L2與負載電阻R等效成，然后利用串聯(lián)電路的知識就可以求得r與R的比值。
【解答】解：ABCD、降壓變壓器L2與負載電阻R的等效電阻：
由輸電導線上損失的功率為發(fā)電廠輸出功率的10%得：Pr：PR′＝r：R′＝10%：（1﹣10%）＝1：9
解得：，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查的是遠距離輸電的能量耗散問題，本題的難點是根據(jù)理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等的原則，把降壓變壓器L2與負載電阻R的等效為一個新的等效電阻即可。
10．（2019秋?徐州期末）如圖所示是遠距離輸電示意圖，電站輸出的交流電壓u＝250sin100πt（V），輸出功率P＝100kW，輸電線的總電阻R＝8Ω．下列說法中正確的是（　?。?br /> A．升壓變壓器的輸出電壓u2等于降壓變壓器的輸入電壓u3
B．降壓變壓器的輸出電流的頻率是100Hz
C．若用戶消耗的電功率增大，則降壓變壓器的輸出電壓u4增大
D．輸電線上損耗的功率為5kW時，所用升壓變壓器的匝數(shù)比＝
【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；功率損耗P損＝I2R、電壓的損失△U：U2﹣△U＝U3，明確整個過程中的功率、電壓關系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、輸電電流為I，導線上有電壓的損失△U：△U＝IR，則U2﹣△U＝U3，故A錯誤
B、由表達式可知交流電的頻率f＝50Hz，變壓器不改變交流電的頻率，故B錯誤
C、若用戶消耗的電功率增大，則輸電電流增大，電路損耗電壓△U增大，U3會減小，則U4減小，故C錯誤
D、輸電線上損耗的功率為P損＝I2R，代入數(shù)據(jù)得I＝25A，U2＝＝V＝4×103V，U?。絍＝250V，則＝＝，故D正確
故選：D。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
11．（2019秋?東海縣期末）原來采用220kV高壓向遠方的城市輸電，若輸送功率一定，輸電電壓變?yōu)?10kV時，輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼模ā　。?br /> A．倍 B．倍 C．4倍 D．2倍
【分析】輸送電流I＝，輸電線上損失的功率△P＝I2R＝（）2R，知輸送功率一定時，損失的功率與輸送電壓的二次方成反比。
【解答】解：輸送電流I＝，輸電線上損失的功率△P＝I2R＝（）2R；可知輸電線損失的功率與輸送電壓的平方成反比，所以當輸電電壓變?yōu)樵瓉淼囊话霑r，輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確，ABD錯誤；
故選：C。
【點評】解決本題的關鍵搞清輸送功率與輸送電壓和輸送電流的關系，以及知道在輸電線上損失的功率的計算公式即可。
12．（2020?濮陽模擬）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機的輸出電壓為200V，加在升壓變壓器原線圈。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，輸電線總電阻為r，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為n3、n4，變壓器均為理想變壓器。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（　　）

A．
B．
C．
D．因為變壓器均為理想變壓器，所以升壓變壓器的輸入功率等于降壓變壓器的輸出功率
【分析】根據(jù)變壓器的構造和工作原理分析，將發(fā)電站的電能遠輸時，由于電線上的電阻而導致電壓和功率損失，從而使得降壓變壓器輸入電壓和輸入功率減少。
【解答】解：ABC、根據(jù)變壓器工作原理可知，，，由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有U2＞U3，所以，故AC錯誤，B正確。
D、升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率和輸電線上損耗的功率之和，所以升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，故D錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題的關鍵知道原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系，知道升壓變壓器的輸出功率、輸出電壓與降壓變壓器的輸入功率和輸入電壓之間的關系。
13．（2019秋?祁東縣校級期末）輸電線的電阻為r，輸送的電功率為P，輸電電壓為U，則用戶得到的功率為（　?。?br /> A．P B．P﹣?r C．P﹣ D．?r
【分析】由P＝UI求出輸電線路上的電流，算出輸電線路上的消耗的功率，即可算出用戶得到的功率．
【解答】解：輸電線路上的電流由P＝UI可得：
I＝，
輸電線上消耗的功率為：P耗＝I2r＝，
用戶得到的功率為：P用＝P﹣P耗＝P﹣r，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題的關鍵知道輸出功率與輸出電壓、電流的關系，以及知道輸出功率、損耗功率和用戶得到的功率之間的關系．
14．（2019春?吐魯番市期末）一小水電站，輸出的電功率為P0＝20kW，輸出電壓U0＝400V，經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，輸電線總電阻為r＝10Ω，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電，下列說法正確的是（　　）

A．變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2＝1：10
B．輸電線上的電流為50A
C．輸電線上損失的電功率為1kW
D．變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4＝100：11
【分析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，可以求輸電線上的電流的大小，從而可以求得輸電線消耗的功率的大小。
【解答】解：A、升壓變壓器T1的輸出電壓等于2000V，而輸入電壓為400V，由電壓之比等于匝數(shù)之比，則有變壓器T1的匝數(shù)比n1：n2＝400：2000＝1：5，故A錯誤；
B、輸出電功率P0＝20kW，而升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，所以根據(jù)可知輸電線上的電流I＝＝10A，故B錯誤；
C、輸電線上損失的電功率為＝1kW，故C正確；
D、降壓變壓器T2的輸入電壓等于升壓變壓器的輸出電壓減去導線損失的電壓，即U′＝2000V﹣10×10V＝1900V，
根據(jù)，則有變壓器T2的匝數(shù)比n3：n4＝1900：220＝95：11，故D錯誤；
故選：C。
【點評】掌握住理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關系，理解導線上損失的電壓與導線兩端輸送的電壓區(qū)別，掌握理想變壓器的輸入與輸出功率不變的關系即可解決本題。
15．（2019秋?蘭陵縣校級月考）2019年7月1日，被譽為“疆電東送”高速通道的±1100千伏“新疆準東﹣安徽皖南”特高壓直流工程正式投運，它是目前世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的特高壓直流輸電工程。該特高壓工程在全壓運行前，首先試投運電壓為±550千伏的雙極低端直流系統(tǒng)，在輸送功率不變的情況下，全壓直流輸電后因輸電線上的電阻而損失的電功率減少到試投運的（　?。?br /> A．10% B．25% C．50% D．75%
【分析】輸送的功率等于輸電電壓乘以輸電電流，即P＝UI，根據(jù)P損＝I2R可以求出輸電線上損失的功率。
【解答】解：根據(jù)P＝UI得，全壓輸電電壓升為試壓電壓的2倍時，輸電電流變?yōu)樵瓉淼?倍，
根據(jù)P損＝I2R輸電線上的功率損失將變?yōu)樵噳汗β蕮p失的＝倍，故B正確，ACD錯誤。
故選：B。
【點評】解決本題的關鍵掌握輸送功率與輸電電壓與輸電電流的關系，以及掌握P損＝I2R，注意試壓電壓與全壓電壓的之比關系。
16．（2019?貴州學業(yè)考試）遠距離輸電采用高壓輸電的主要原因是（　?。?br /> A．為了加快輸送電能的速度
B．為了使用戶得到高壓電
C．為了使輸電過程更加安全
D．為了減少輸電線路上電能的損失
【分析】根據(jù)P＝UI，得出輸電電流與輸送功率的關系，再根據(jù)P損＝I2R得出損失的功率。
【解答】解：根據(jù)P＝UI，輸電電壓越高，輸電電流越小，再根據(jù)P損＝I2R知，損耗的功率越?。桓邏狠旊娛峭ㄟ^減小輸電線的電流來減少損耗的功率的，故ABC錯誤；D正確；
故選：D。
【點評】解決本題的關鍵掌握輸電功率與輸電電壓的關系，以及損失功率與輸電電流的關系。
17．（2019春?東勝區(qū)校級期中）如圖所示為遠距離輸電示意圖，T1、T2分別為理想升壓變壓器和理想降壓變壓器，圖中的電表V1、V2、A1、A2均為理想電表，電表的示數(shù)分別為U1、U2、I1、I2，輸電線上有一定的電阻，則下列說法正確的（　?。?br />
A．U1I1＝U2I2
B．保持輸送功率不變，增大U1，則U2、I1、I2均增大
C．保持U1不變，輸送功率增大，則U2、I1、I2均增大
D．保持U1不變，用戶減少，用戶消耗功率與發(fā)電廠輸出功率的比值增大
【分析】正確解答本題需要掌握：理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓由輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、理想變壓器輸出功率等于輸入功率，由于在輸電線路上有功率損失故U1I1＞U2I2，故A錯誤；
B、保持輸送功率不變增大U1，根據(jù)P＝UI可知，輸送電路上的電流減小，即I1減小，則I2減小，降壓變壓器原線圈兩端的電壓U3＝U1﹣I1R增大，則降壓變壓器副線圈兩端電壓U2增大；故B錯誤；
C、保持U1不變，輸送功率增大根據(jù)P＝UI可知，輸電線路上的電流I1增大，則I2增大，降壓變壓器原線圈兩端的電壓U3＝U1﹣IR減小，故降壓變壓器副線圈兩端的電壓減小，即U2減小，故C錯誤；
D、用戶總功率與發(fā)電廠的輸出功率的比值為用戶減小，I1減小，故用戶消耗功率與發(fā)電廠輸出功率的比值增大，故D正確；
故選：D。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
18．（2019春?玉山縣校級月考）如圖所示，為遠距離輸電的示意圖，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為k1，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為k2．升壓變壓器原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，用戶的總電阻為R（可視為純電阻），輸電線總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，用戶獲得的電壓U為（　?。?br /> A．（）（）
B．（）（）
C．（）（）
D．（）（）
【分析】理想變壓器輸入功率和輸出功率相等，通過原線圈的電壓求出副線圈的電壓，再根據(jù)I＝，求出輸電線上的電流，從而求出輸電線上消耗的功率。根據(jù)變壓器的特點即可判斷。
【解答】解：用戶流過的電流為I4＝，故在輸電線路上的電流為在I3＝，故損失的電功率為Pr＝?2r，
升壓變壓器兩端電壓的有效值為，
輸電線路上損失的電壓為△U＝I3?2r，
升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2＝
故降壓變壓器原線圈的電壓為U3＝U2﹣△U
在降壓變壓器兩端U4＝k2U3
聯(lián)立解得 U＝（）（），故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
【點評】解決本題的關鍵注意電壓有效值的使用及變壓器的特點，輸入功率等于輸出功率，電壓比等于匝數(shù)比。
19．（2020春?開封期末）如圖所示是遠距離輸電的示意圖，已知發(fā)動機F輸出的電壓穩(wěn)定，變壓器T1、T2均為理想變壓器，下列關于圖中物理量的描述及關系正確的是（　　）

A．＝，＝
B．P2﹣P3＝I22r線
C．R用變大時，U4變大，P1變大
D．R用變小時，U2﹣U3變大，P1變小
【分析】根據(jù)電壓和匝數(shù)的關系，電流和匝數(shù)的關系分析。
根據(jù)功率分配原則分析。
用戶端的負載R用變化，降壓變壓器的輸出電流變化，則輸入電流I3變化，輸電線上的電流變化，電壓變化，則降壓變壓器的輸入電壓U3變化，根據(jù)電壓和匝數(shù)的關系可知，降壓變壓器的輸出電壓U4變化，進一步分析升壓變壓器，得到正確結論。
【解答】解：A、根據(jù)電壓和匝數(shù)的關系可知，，根據(jù)電流和匝數(shù)的關系可知，，故A錯誤；
B、根據(jù)能量守恒可知，升壓變壓器的輸出功率P2等于輸電線消耗功率I22r線與降壓變壓器輸入功率P3之和，故P2﹣P3＝I22r線，故B正確；
C、用戶端的負載R用變大時，降壓變壓器的輸出電流減小，則輸入電流I3減小，輸電線上的電流減小，電壓減小，則降壓變壓器的輸入電壓U3增大，根據(jù)電壓和匝數(shù)的關系可知，降壓變壓器的輸出電壓U4增大，分析升壓變壓器，輸出電流I2減小，則輸入電流I1減小，則升壓變壓器的輸入功率：P1＝U1I1，變小，故C錯誤；
D、同理，用戶端的負載R用變小時，降壓變壓器的輸出電流增大，則輸入電流I3增大，輸電線上的電流增大，電壓增大，則降壓變壓器的輸入電壓U3減小，根據(jù)電壓和匝數(shù)的關系可知，降壓變壓器的輸出電壓U4減小，分析升壓變壓器，輸出電流I2增大，則輸入電流I1增大，則升壓變壓器的輸入功率：P1＝U1I1，變大，故D錯誤。
故選：B。
【點評】該題考查了理想變壓器的相關知識，解決本題的關鍵知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系；3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關系；4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關系。
20．（2019秋?鞍山期末）如圖所示的是一遠距離輸電示意圖，圖中均為理想變壓器，輸電導線總電阻為R．則下列關系式錯誤的是（　　）

A．輸電導線中的電流強度I2＝
B．熱損失的功率△P＝（U2﹣U3）I3
C．兩變壓器線圈匝數(shù)比滿足
D．變壓器①的輸出電流I2和變壓器②的輸入電流I3的關系滿足I2＝I3
【分析】根據(jù)I＝，可以求出輸電線上的電流；根據(jù)P3﹣P2，可以求出輸電線上損失的電功率；并通過升壓變壓器與降壓變壓器的匝數(shù)關系，從而解題。
【解答】解：A、因理想變壓器，則P1＝P2，根據(jù)I＝，可知，輸電導線中的電流強度I2＝，故A正確；
B、因輸送電路不是純電阻電路，輸送的功率為P損＝P3﹣P2＝（U2﹣U3）I3，故B正確；
C、①是升壓變壓器，則n1＜n2，②是降壓變壓器，則n3＞n4，所以＞，故C錯誤；
D、變壓器①的輸出電流I2和變壓器②的輸入電流I3的相等，故D正確。
本題選擇錯誤的，
故選：C。
【點評】解決本題的關鍵掌握輸送功率P＝UI，以及輸電線上損失的電功率P損＝I2R，注意升壓與降壓變壓器的匝數(shù)關系。
二．多選題（共12小題）
21．（2021春?越秀區(qū)校級期中）如圖為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖，變壓器均為理想變壓器，n1、n2為升壓變壓器的原副線圈，n3、n4為降壓變壓器的原副線圈，發(fā)電機輸出功率P＝20kW。在輸電線路上接入一個電流互感器，其原、副線圈匝數(shù)比為1：10。電流表的示數(shù)為1A，輸電線的總電阻r＝10Ω。下列說法正確的是（　?。?br />
A．用戶獲得的功率為19kW
B．升壓變壓器的輸出電壓U2＝2000V
C．將P下移，用戶獲得的電壓將增大
D．采用高壓輸電可以增大輸電線路中的電流
【分析】先根據(jù)電流表的示數(shù)和電流互感器的原、副線圈匝數(shù)比求出輸電線路中的電流，由P線損＝I2r求出輸電線上損失的功率，從而求得用戶獲得的功率；根據(jù)P＝U2I求升壓變壓器的輸出電壓U2。根據(jù)P＝UI可知，采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流；若P下移，降壓變壓器的原線圈匝數(shù)增大，用戶的電壓減小。
【解答】解：A、設輸電線路中電流為I3，電流表的示數(shù)為I6，電流互感器的原、副線圈匝數(shù)比為n5：n6，則＝＝，解得I3＝10A，輸電線上損失的功率為：P損＝I32r＝102×10W＝1000W＝1kW，故用戶獲得的功率為：P用＝P﹣P損＝20kW﹣1kW＝19kW，故A正確；
B、升壓變壓器的輸出電壓U2＝＝V＝2000V，故B正確；
C、若P下移，降壓變壓器的原線圈匝數(shù)n3增大，根據(jù)U4＝U3，則用戶獲得的電壓U4減小，故C錯誤；
D、發(fā)電機輸出功率恒定，根據(jù)P＝UI可知，采用高壓輸電可以減小輸電線路中的電流，故D錯誤。
故選：AB。
【點評】本題考查變壓器與遠距離輸電相關的問題，需要掌握理想變壓器的基本公式：＝、＝，知道理想變壓器不改變電功率。
22．（2021春?福州期中）如圖所示額定電壓為220V的用戶供電的遠距離輸電的示意圖，已知輸入原線圈n1兩端的電壓U1＝250V，發(fā)電機的輸出功率為P＝25kW，輸電線的電阻r＝5Ω，如果輸電線上損失的功率為輸送功率的0.5%。如果圖中的升壓變壓器以及降壓變壓器均為理想的變壓器，則下列說法正確的是（　?。?br />
A．n1：n2＝1：20
B．n3：n4＝975：44
C．通過輸電線的電流強度大小為5A
D．降壓變壓器原線圈兩端的電壓為4875V
【分析】根據(jù)P損＝I2R求出輸電線上的電流，分別計算出損失的電壓與電功率，即可求出用戶獲得的電壓和電功率。根據(jù)輸電線上的電流和升壓變壓器的輸出功率，求出輸出電壓，根據(jù)原副線圈的電壓比等于匝數(shù)比求出升壓變壓器的匝數(shù)比。求出輸電線上的電壓損失，從而得出降壓變壓器的輸入電壓，根據(jù)降壓變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比求出降壓變壓器的匝數(shù)比。
【解答】解：BCD、根據(jù)P損＝I2R可知，導線上的電流為I2＝＝A＝5A
升壓變壓器副線圈中的電壓為U2，則有：U2＝＝V＝5000V
則降壓變壓器的初級電壓為：U3＝U2﹣I2r＝5000V﹣5×5V＝4975V，則＝＝＝，故BD錯誤，C正確；
A、升壓變壓器原線圈電流I1＝＝A＝100A，則＝＝＝，故A正確；
故選：AC。
【點評】解決本題的關鍵是知道升壓變壓器的輸出電壓、損失電壓和降壓變壓器的輸入電壓的關系，以及知道輸出功率和輸出電流和輸出電壓的關系。
23．（2021春?浙江月考）風能是一種清潔無公害的可再生能源，風力發(fā)電作為新型環(huán)保能源越來越得到人們的重視。如圖所示為某風力發(fā)電站的風車陣，它將風的動能轉化為電能發(fā)電，通過升壓變壓器升壓后將電能輸送至千里之外的城市，再通過降壓變壓器降壓后將電能輸送到千家萬戶。若發(fā)電機的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是（　?。?br />
A．升壓變壓器的輸出電壓不等于降壓變壓器的輸入電壓
B．夏天用戶用電器增加時，輸電線上損失的功率增大
C．輸電線路中的電流由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定
D．無論發(fā)電機發(fā)出的是交流電還是直流電，都可以通過高壓輸電減少輸電線上的能量損耗
【分析】電能在輸送時，輸電線有電阻，所以要盡量減小輸電線路上的電能損失；所有用電器是并聯(lián)接入電路的，數(shù)量增加會引起電路總電阻變??；輸電電流要通過計算。
【解答】解：A、因為輸電線有電阻，會造成電壓損失，所以降壓變壓器的輸入電壓要小于升壓變壓器的輸出電壓，故A正確；
B、用電器增多時，相當于并聯(lián)接入電路的電阻增多，導致電路總電阻減小，最終導致輸電線的電流增大，所以輸電線損失的功率增大，故B正確；
C、由可知輸電電流由輸出功率和輸電電壓決定，故C錯誤；
D、由于變壓器的工作原理為互感現(xiàn)象，當電流為直流電時，變壓器起不到升壓作用，故D錯誤。
故選：AB。
【點評】本題考查的是電能輸送的基本知識，要求對變壓器的原理足夠了解，要牢記輸電線電阻的分壓現(xiàn)象。
24．（2020秋?浙江期末）在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。當發(fā)電廠的輸出功率減小時，下列說法中正確的有（　?。?br />
A．升壓變壓器的輸出電壓增大
B．降壓變壓器的輸出電壓增大
C．輸電線上損耗的功率減小
D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大
【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓由輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤。
B、由于發(fā)電廠的輸出功率減小，則升壓變壓器的輸出功率減小，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P＝UI可知，輸電線上的電流I線減小，根據(jù)U損＝I線R，輸電線上的電壓損失減小，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2﹣U損可得，降壓變壓器的輸入電壓U3增大，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓增大，故B正確。
CD、根據(jù)P損＝R，又輸電線上的電流減小，電阻不變，所以輸電線上的功率損失減小，總功率變??；由于，輸電線上的電流減小，故輸電線上損耗的功率占總功率的比例減??；故C正確，D錯誤；
故選：BC。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
25．（2021春?紅塔區(qū)校級期中）如圖為遠距離的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1．在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2．則（　?。?br />
A．用戶端的電壓為
B．輸電線上的電壓降為U
C．理想變壓器的輸入功率為I1U
D．輸電線路上損失的電功率I12r
【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設用戶端的電壓是U 2，則U1I1＝U2I2，得：．故A正確；
B、發(fā)電廠的輸出電壓是U，所以輸電線上的電壓降不可能是U，故B錯誤；
C、發(fā)電廠的輸出電壓是U，末端間的電壓為U1，輸電線路上損失的電功率是：P入＝I1U1．故C錯誤。
D、等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，所以輸電線是損耗的功率是：△P＝．故D正確；
故選：AD。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
26．（2020春?成都期中）我國特高壓輸電工程是目前世界上輸電電壓最高的輸電工程。假設甲、乙兩地原來用110kV的超高壓輸電，輸送功率為5500kW，輸電線路上損失的功率為25kW。在保持輸送功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)采用1100kV的特高壓輸電，不考慮其他因素的影響，下列說法正確的是（　?。?br /> A．輸電線上損失的電壓為50V
B．輸電線上損失的電壓為2500V
C．輸電線上損失的電功率為250W
D．輸電線上損失的電功率為25kW
【分析】已知輸送的電功率和輸電電壓，根據(jù)I＝求出輸電線上的電流；根據(jù)△P＝I2R求出輸電線上損失的電功率．
【解答】解：AB、由題可知U輸送＝110kV，P總＝5500kW，線損△P＝25kW
則輸電線上的電流為：
I線＝＝＝＝50A
輸電線的電阻為：
R＝＝＝10Ω
當輸電電壓為U輸送′＝1100kV時，輸電線電流為
I線′＝＝A＝5A
所以輸電線上損失的電壓為
△U′＝I線′R＝5×10V＝50V，故A正確，B錯誤；
CD、由AB選項分析可知，當輸電電壓為1100kV時，輸電線上損失的電功率為
△P′＝＝52×10W＝250W
故C正確，D錯誤。
故選：AC。
【點評】本題考查遠距離輸電中的能量損失及功率公式的應用，要注意功率公式中P＝UI中的電壓U應為輸電電壓．
27．（2020春?海珠區(qū)校級月考）如圖所示為模擬遠距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1＝n4＜n2＝n3，四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL＞2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化。當A、B端接入低壓交流電源時（　?。?br />
A．A1、A2兩表的示數(shù)不相同
B．L1、L2兩燈泡的亮度相同
C．R1消耗的功率小于R3消耗的功率
D．R2兩端的電壓大于R4兩端的電壓
【分析】根據(jù)變壓器的規(guī)律和歐姆定律分別列出兩個燈泡兩端的電壓表達式，再比較燈泡亮度的關系，根據(jù)電流的表達式分析兩個電流表示數(shù)的關系，即可得到R1與R3消耗的功率的關系。
【解答】解：AB、設變壓器原、副線圈數(shù)比為K（K＜1），A、B端接入的電壓為U。
則L2兩端的電壓為U2＝，A2表的示數(shù)IA2＝；
對于變壓器電路，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U′＝，設通過L1的電流為I1，則L1兩端的電壓為I1RL，A1表的示數(shù)為IA1＝KI1，降壓變壓器原線圈的電壓為，
則有：﹣2RKI1＝I1RL
解得：I1＝，則IA1＝KI1＝＝
因為RL＞2R，K＜1，由IA2＝，I1＝。
對于IA1＝，IA2＝，通過比較分母的大小來比較它們的大小。
而分母根據(jù)作差法判斷：（2RK+）﹣（2R+RL）＝，因為RL＞2R，K＜1，則知 （2RK+）﹣（2R+RL）＝＜0，
即有 （2RK+）＜（2R+RL），因此，可以得到IA2＞IA1。
由I1＝，IA1＝，可以得到I1＞IA2，故A正確、B錯誤；
C、電阻R1、R3相等，IA2＞IA1，根據(jù)公式P＝I2R可知，R1消耗的功率小于R3消耗的功率，故C正確；
D、電阻R2、R4相等，IA2＞IA1，根據(jù)歐姆定律知：R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓，故D錯誤。
故選：AC。
【點評】解決本題的關鍵掌握變壓器的原理和特點，以及掌握遠距離輸電過程中電壓損失和輸入電壓、輸出電壓的關系，掌握電功率的計算公式。
28．（2020秋?如皋市校級月考）遠距離輸電裝置如圖所示，升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器。若發(fā)電廠輸出電壓和功率均不變，則當S由2改接為1時，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電壓表讀數(shù)變大 B．電流表讀數(shù)變大
C．輸電線損失的功率減小 D．用戶得到的功率減小
【分析】正確解答本題需要掌握：理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系．理想變壓器電壓和匝數(shù)關系．
【解答】解：A、當S由2改接為1時，升壓變壓器副線圈匝數(shù)增多，所以輸電電壓U2升高（U1：U2＝N1：N2，N2增多），所以輸電線電壓增大，所以最終降壓變壓器的輸出電壓變大，電壓表測路端電壓，示數(shù)變大，故A正確；
B、由于理想變壓器，且發(fā)電廠輸出功率不變，當升壓變壓器副線圈增大時，依據(jù)P＝UI，導線電流減小，所以電流表的示數(shù)變小，故B錯誤；
C、由B選項可知，因導線中電流表減小，依據(jù)P＝I2R，可知，輸電線損失功率減小，故C正確；
D、由于輸電線損失功率減小，導致降壓變壓器的輸入電壓增大，因理想變壓器，且因輸入功率隨輸出功率的變化而變化，那么用戶得到的功率要增大，故D錯誤；
故選：AC。
【點評】對于遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關，及發(fā)電廠輸出電壓和功率均不變是解題的關鍵，同時理解理想變壓器中“理想”的含義．
29．（2020春?梅州期末）遠距離輸電的示意圖如圖所示，交流發(fā)電機的輸出電壓U1、輸電線的電阻r和理想變壓器的匝數(shù)均不變。當用戶消耗的功率變大時，下列說法正確的是（　?。?br />
A．輸電線中通過的電流變小
B．輸電線上的電壓損失變大
C．用戶電器兩端的電壓變大
D．輸電線上損耗的功率增大
【分析】當用戶消耗的功率增大，根據(jù)降壓變壓器的輸出電流的變化得出輸電線上的電流變化，從而得出電壓損失的變化。
根據(jù)升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失之和得出用戶電壓的變化。
根據(jù)功率公式分析輸電線上損耗的功率。
【解答】解：AB、用戶消耗的功率變大，降壓變壓器的輸出電流增大，根據(jù)輸出電流和輸入電流的關系可知，輸電線上的電流增大，根據(jù)歐姆定律可知，輸電線上的電壓損失增大，故A錯誤，B正確；
C、發(fā)電機的輸出電壓U1不變，根據(jù)電壓和匝數(shù)的關系可知，匝數(shù)不變，則U2不變，已知輸電線上的電壓損失增大，可知降壓變壓器的輸入電壓減小，所以用戶得到的電壓U4減小，故C錯誤；
D、輸電線上的電壓損失增大，電流增大，根據(jù)功率公式可知，消耗的功率增大，故D正確。
故選：BD。
【點評】此題考查了變壓器的構造與原理，解決本題的關鍵知道：
1、輸送功率與輸送電壓、電流的關系；
2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關系；
3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關系；
4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關系。
30．（2020春?武昌區(qū)校級月考）一臺發(fā)電機最大輸出功率為1000kW，電壓為1000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻R＝10Ω．到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負載為多個正常發(fā)光的燈泡（220V、40W）。若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%，變壓器T1和T2的耗損可忽略，發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài)，則（　?。?br /> A．變壓器T1原、副線圈電流分別為103A和100A
B．變壓器T2原、副線圈電壓分別為9kV和220V
C．變壓器T1和T2的變壓比分別為1：10 和5：1
D．有2.5×103盞燈泡（220V、40W）正常發(fā)光
【分析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，可以求得降壓變壓器的電流和輸電線上的電流的大小，從而可以求得輸電線和用電器消耗的功率的大??；由于降壓變壓器的負載能正常工作，則可算出降壓變壓器的原線圈的匝數(shù)之比，同時能確定接入多少個燈泡才正常發(fā)光。
【解答】解：A、對于變壓器T1，由P＝U1I1，代入數(shù)據(jù)解得：I1＝1×103 A，損失功率為：P損＝P×10%＝，代入數(shù)據(jù)解得：I2＝100 A，故A正確；
B、又I1n1＝I2n2，故n1：n2＝I2：I1＝1：10，U3＝U2﹣I2R，＝，故U2＝1×104 V，U3＝9×103 V，即變壓器T2原線圈電壓為9kV；由于負載為多個正常發(fā)光的燈泡（220V、40W），所以變壓器T2副線圈電壓為220V，故B正確；
C、I1n1＝I2n2，故升壓變壓器，n1：n2＝I2：I1＝1：10，得變壓器T1的變壓比為：＝＝，而變壓器T2的變壓比為：═＝，故C錯誤；
D、用戶得到的功率為P用＝P×90%＝N?P0，N＝2.25×104盞，故D錯誤。
故選：AB。
【點評】本題考查遠距離輸電中的能量損失及功率公式的應用，要注意功率公式中P＝UI中的電壓U應為輸電電壓，不是發(fā)電機的輸出電壓；本題突破點是由輸電線上的損失功率，從而算出電線上的電流。
31．（2020春?雙流區(qū)校級月考）在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（　?。?br />
A．升壓變壓器的輸出電壓減小
B．降壓變壓器的輸出電壓減小
C．輸電線上損耗的功率減小
D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大
【分析】理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定，輸出電壓有輸入電壓決定；明確遠距離輸電過程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關，明確整個過程中的功率、電壓關系；理想變壓器電壓和匝數(shù)關系。
【解答】解：A、由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤；
B、由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P＝UI可輸電線上的電流I線增大，根據(jù)U損＝I線R，輸電線上的電壓損失增大，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2﹣U損可得，降壓變壓器的輸入電壓U3減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓減小，故B正確；
CD、根據(jù)P損＝I線2R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，總功率不變；故輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大，故C錯誤，D正確。
故選：BD。
【點評】本題考查遠距離輸電問題，一定要明確整個過程中的功率、電壓關系，尤其注意導線上損失的電壓和功率與哪些因素有關。
32．（2019秋?鎮(zhèn)江期末）如圖所示，通過較長的輸電線給電阻絲M、N供電，保持輸電電壓U0不變，輸電線電阻不可忽略，閉合開關S，兩電阻絲均正常工作，現(xiàn)斷開開關S，下列判斷正確的是（　?。?br />
A．輸電線中電流變小
B．電阻絲M兩端電壓減小
C．整個電路消耗的總功率增大
D．為使電阻絲M仍能正常工作，可減小輸電電壓U0
【分析】和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據(jù)開關S的斷開后電路電阻的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流變化的情況，再根據(jù)電壓不變，來分析電路消耗功率的變化。
【解答】解：A、斷開開關S后，電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流變小，即輸電線中的電流變小，故A正確。
B、根據(jù)歐姆定律可知，輸電線中的電壓變小，保持輸電電壓U0不變，則電阻絲M兩端電壓增大，故B錯誤。
C、根據(jù)P＝IU0可知，總電流I變小，則整個電路消耗的功率變小，故C錯誤。
D、為使電阻絲M仍能正常工作，可減小輸電電壓U0，使電阻絲M兩端電壓恢復原值，故D正確。
故選：AD。
【點評】此題屬于電路的動態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法。

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