2025人教版物理重難點-選擇性必修3.4電能輸送（含答案）

2025人教版物理重難點-選擇性必修3.4電能輸送（含答案）3.4電能輸送原卷版【電能輸送知識點梳理】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(zhì)：保證電能的質(zhì)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、電能的輸送如圖所示，若發(fā)電站輸出電功率為P，輸電電壓為U，用戶得到的電功率為P′，用戶的電壓為U′，輸電線總電阻為R.1.輸電線上的電壓損失(如圖)ΔU＝U－U′＝Ir＝eq\f(P,U)r.2．輸電線上的功率損失(如圖)(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＝eq\f(ΔU2,r)，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＝ρeq\f(L,S)，可減小電阻率ρ，目前一般用電阻率較小的銅或鋁作為導(dǎo)線材料；也可增大導(dǎo)線的橫截面積S，但過粗的導(dǎo)線會多耗費金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難．(2)減小輸電電流I，根據(jù)I＝eq\f(P,U)，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eq\f(1,n)，輸電線上的功率損耗將降為原來的eq\f(1,n2).三、電網(wǎng)供電1．遠距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內(nèi)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(luò)．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(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡．(3)合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高．四、解決遠距離高壓輸電問題的基本方法1．首先應(yīng)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(yīng)位置．2．理清三個回路回路1發(fā)電機回路．該回路中，通過線圈1的電流I1等于發(fā)電機中的電流I機；線圈1兩端的電壓U1等于發(fā)電機的路端電壓U機；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機輸出的電功率P機．回路2輸送電路．I2＝I3＝IR，U2＝U3＋ΔU，P2＝ΔP＋P3.回路3輸出電路．I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用．3．抓住兩個物理量的聯(lián)系(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著回路1和回路2，由變壓器原理可得：線圈1(匝數(shù)為n1)和線圈2(匝數(shù)為n2)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著回路2和回路3，由變壓器原理可得：線圈3(匝數(shù)為n3)和線圈4(匝數(shù)為n4)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.4．掌握一個能量守恒定律發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過導(dǎo)線將能量輸送給線圈1，線圈1上的能量就是遠程輸電的總能量，在輸送過程中，先被輸送回路上的導(dǎo)線電阻損耗一小部分，剩余的絕大部分通過降壓變壓器和用戶回路被用戶使用消耗，所以其能量關(guān)系為P1＝P線損＋P用戶．5．常用關(guān)系(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4.(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，U2＝ΔU＋U3，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4).(3)電流關(guān)系：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2＝I線＝I3，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3).(4)輸電電流：I線＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(ΔU,R線).(5)輸電線上損耗的電功率：ΔP＝P2－P3＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線)＝ΔU·I線．(6)輸電線上的電壓損失：ΔU＝I線R線＝U2－U3.6．輸電線路功率損失的計算方法P損＝P1－P4P1為輸送的功率，P4為用戶得到的功率P損＝Ieq\o\al(2,線)R線I線為輸電線路上的電流，R線為線路電阻P損＝eq\f(ΔU2,R線)ΔU為輸電線路上損失的電壓，不要與U2、U3相混P損＝ΔU·I線注意：ΔU不要錯代入U2或U3【電能輸送舉一反三練習(xí)】1．如圖所示，高壓輸電線是遠距離傳輸電能的重要組成部分，下列關(guān)于高壓輸電線的說法正確的是（）A．輸電線應(yīng)選用電阻率大的金屬材料制作B．高壓輸電線比普通導(dǎo)線粗，目的是增大導(dǎo)線電阻C．輸電線上方還有兩條導(dǎo)線，其作用是把高壓線屏蔽起來免遭雷擊D．在輸送功率一定時，輸電線上損失的功率跟輸送電壓平方成正比2．為了保護埋在學(xué)校地下的輸電線不被壓壞，可預(yù)先鋪設(shè)結(jié)實的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過．如圖所示，某校興趣小組研究了兩種方案：甲方案是鋪設(shè)兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過；乙方案是只鋪設(shè)一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過．如果輸電線輸送的電流較大且為交流電，你認為以下各位同學(xué)的證據(jù)與解釋最合理的是（

）．

A．黃同學(xué)認為乙方案可以節(jié)省鋼材，一定是最佳方案B．陳同學(xué)認為乙方案無法規(guī)避導(dǎo)線之間的相互作用力，只能選擇甲方案C．陸同學(xué)認為甲方案中一定會產(chǎn)生渦流，乙方案可大幅減小渦流，所以應(yīng)該選擇乙方案D．沈同學(xué)認為遠距離輸電應(yīng)該盡可能選擇直流電，因為直流電不存在渦流等不利因素3．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．用戶得到的電流4．遠距離輸電時，為了降低輸電線路中的損耗，通常要提高輸電電壓。如果保持輸送的電功率不變，將輸電電壓變?yōu)樵瓉淼膬杀?，不考慮其他因素的影響，下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?倍B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼腃．輸電線上的電壓損耗變?yōu)樵瓉淼腄．輸電線上的功率損耗變?yōu)樵瓉淼?．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（

）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．升壓變壓器匝數(shù)比6．近些年中國研發(fā)出多項獨有的先進技術(shù)，其中特高壓輸電技術(shù)讓中國標準成為了國際標準，該技術(shù)可使輸電線電壓高達1000千伏及以上等級。某電廠對用戶進行供電的原理如圖所示。發(fā)電機的輸出電壓為，輸電線的總電阻，為了減小輸電線路上的損耗采用了高壓輸電技術(shù)。變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器的匝數(shù)比為，用戶獲得的電壓為。若在某一段時間內(nèi)，發(fā)電廠的輸出功率恒為，則下列說法中正確的是（

）

A．輸電線上的電流為300AB．降壓變壓器的匝數(shù)比為C．輸電線上損失的功率為D．若改用1000千伏超高壓輸電，則輸電線路上可減少損失的電功率為4050W7．馬先生投資85萬建了一個小水電站。已知該水電站的輸出功率為100kW，發(fā)電機的電壓為250V，通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。已知輸電過程中輸電線上損失的功率為5kW。則下列說法正確的是（）A．輸電線上通過的電流為625A B．升壓變壓器的輸出電壓為4000VC．降壓變壓器的匝數(shù)比為200：11 D．升壓變壓器的匝數(shù)比為5：768．綠色環(huán)保低碳出行已經(jīng)成為一種時尚，新能源汽車越來越受市民的喜愛，正在加速“駛?cè)搿卑傩占?，某家用交流充電樁的供電電路如圖所示。已知總電源的輸出電壓為U1=250V，輸電線的總電阻r=20Ω，變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=1：8，汽車充電樁的額定電壓為U4=220V，額定功率為9.5kW。當(dāng)汽車以額定電壓充電時，下列說法中正確的是（）

A．通過輸電線的電流為5AB．電源的輸出功率為10.5kWC．輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%D．降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為100：119．（多選）如圖所示為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為，輸電線上的電阻等效為，輸電線上的損失的電壓為，發(fā)電站輸出的電壓恒定。則下列說法中正確的是（）A．如果只增加用戶用電器數(shù)量，將保持不變B．如果只增加輸電線電阻，用戶用電功率將減小C．如果只增加，輸電線上損失的功率將減小D．如果只增加，發(fā)電機的輸出功率將增大10．（多選）遠距離送電，已知升壓變壓器輸出電壓為U1，功率為P，降壓變壓器的輸入電壓為U2，輸電線的電阻為R，則線路損耗的熱功率P損可用下面哪幾種方法計算（）A． B． C． D．11．（多選）2020年9月，中國發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”，計劃到2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。碳排放問題的治本之策是轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，加快推進清潔替代和電能替代，一座小型水電站向山下村鎮(zhèn)供電的示意圖如圖所示，升壓變壓器與降壓變壓器都是理想變壓器。已知發(fā)電機輸出電壓V，兩個變壓器的匝數(shù)比，，輸電線電阻，發(fā)電機輸出功率。則下列說法正確的（）

A．輸電線上損失的電壓為800VB．用戶得到的電壓為200VC．輸電線上損失的功率為32kWD．深夜，用戶的用電器減少時輸電線上損失的功率將變大12．（多選）如圖所示為遠距離輸電過程示意圖，下列說法正確的是（）

A．低壓變電站中變壓器的副線圈匝數(shù)比原線圈多B．高壓輸電綜合考慮各種因素，輸電電壓越高越好C．其他條件不變，用戶消耗的電功率越大，線路損耗的電功率也越大D．其他條件不變，若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍，線路損耗的電功率增大13．（多選）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(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達B處時電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達B處時電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A．?P′=?P B．?P′=?P C．?U′=?U D．?U′=?U14．（多選）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負載R的阻值為。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A． B．C． D．15．（多選）隨著節(jié)能減排的推進，水力發(fā)電站將代替部分火力發(fā)電站而成為發(fā)電主力。圖甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，升壓變壓器原線圈輸入電壓隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，輸電功率為，輸電線總電阻為，降壓變壓器的副線圈電壓為，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器，則下列分析中正確的是（）

A．升壓變壓器原線圈的輸入電壓B．升壓變壓器副線圈的輸出電壓為C．高壓輸電線上損失的功率為D．若用戶端工作的用電器數(shù)量增加，則用戶端獲得電壓變大16．（多選）隨著綜合國力與工業(yè)實力的不斷提升，中國研發(fā)出多項獨有的先進技術(shù)，其中特高壓輸電技術(shù)讓中國標準成為了國際標準。特高壓輸電是指電壓高達1000千伏及以上等級的輸電技術(shù)。某電廠對用戶進行供電的原理如圖所示。發(fā)電機的輸出電壓為U=300V，輸電線的總電阻r=50Ω，為了減小輸電線路上的損耗需要采用高壓輸電。變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=1：1000，用戶獲得的電壓為U4=220V。若在某一段時間內(nèi)，發(fā)電廠的輸出功率恒為P1=9.0106W。下列說法中正確的是（

）A．輸電線上的電流為150AB．降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為n3：n4=14925：11C．輸電線上損失的功率為4.5104WD．若改用1000千伏超高壓輸電，則輸電線路上可減少損失的電功率為4050W17．（多選）某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠距離輸電．圖中交流電源電壓為，定值電阻，小燈泡、的規(guī)格均為“

”，理想變壓器、原副線圈的匝數(shù)比分別為1∶3和3∶1．分別接通電路Ⅰ和電路Ⅱ，兩電路都穩(wěn)定工作時，（）A．與一樣亮 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．水力發(fā)電是獲得清潔能源的重要途徑之一、有一條河流，水的流量為，落差，水的密度為，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機的總效率為，輸出電壓為，輸電線的總電阻為，為滿足用電的需求，使用戶獲得220V的電壓，此時輸電線上允許損失的電功率與發(fā)電機輸出電功率的比值為。（取）（1）求輸電線中的電流I；（2）分別求輸電線路使用的理想升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；（3）如果輸送的電能供“220V100W”的電燈使用，求能夠正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)。

19．水力發(fā)電的基本原理就是將水流的機械能（主要指重力勢能）轉(zhuǎn)化為電能。某小型水力發(fā)電站水流量為Q=5m3/s（流量是指流體在單位時間內(nèi)流過某一橫截面的體積），落差為h=10m，發(fā)電機（內(nèi)阻不計）的輸出電壓為U1=250V，輸電線總電阻為r=4Ω，為了減小損耗采用了高壓輸電。在發(fā)電機處安裝升壓變壓器，而在用戶處安裝降壓變壓器，其中n3:n4=190:11，用戶獲得電壓U4=220V，用戶獲得的功率P4=1.9×105W，若不計變壓器損失的能量，已知水的密度、重力加速度g=10m/s2。求：（1）高壓輸電線中的電流強度I2；（2）升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2；（3）該電站將水能轉(zhuǎn)化為電能的效率η有多大？20．如圖所示，某發(fā)電廠用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電，其輸出的總功率是3.0×106kW，現(xiàn)用500kV的電壓輸電，求：（1）輸電線上的電流（2）輸電線上損失的電壓和功率（3）若發(fā)電機的輸出電壓為500V，求升壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比

3.4電能輸送解析版【電能輸送知識點梳理】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(zhì)：保證電能的質(zhì)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、電能的輸送如圖所示，若發(fā)電站輸出電功率為P，輸電電壓為U，用戶得到的電功率為P′，用戶的電壓為U′，輸電線總電阻為R.1.輸電線上的電壓損失(如圖)ΔU＝U－U′＝Ir＝eq\f(P,U)r.2．輸電線上的功率損失(如圖)(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＝eq\f(ΔU2,r)，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＝ρeq\f(L,S)，可減小電阻率ρ，目前一般用電阻率較小的銅或鋁作為導(dǎo)線材料；也可增大導(dǎo)線的橫截面積S，但過粗的導(dǎo)線會多耗費金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設(shè)帶來很大的困難．(2)減小輸電電流I，根據(jù)I＝eq\f(P,U)，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eq\f(1,n)，輸電線上的功率損耗將降為原來的eq\f(1,n2).三、電網(wǎng)供電1．遠距離輸電的基本原理：在發(fā)電站內(nèi)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(luò)．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(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡．(3)合理調(diào)度電力，使電力的供應(yīng)更加可靠，質(zhì)量更高．四、解決遠距離高壓輸電問題的基本方法1．首先應(yīng)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(yīng)位置．2．理清三個回路回路1發(fā)電機回路．該回路中，通過線圈1的電流I1等于發(fā)電機中的電流I機；線圈1兩端的電壓U1等于發(fā)電機的路端電壓U機；線圈1輸入的電功率P1等于發(fā)電機輸出的電功率P機．回路2輸送電路．I2＝I3＝IR，U2＝U3＋ΔU，P2＝ΔP＋P3.回路3輸出電路．I4＝I用，U4＝U用，P4＝P用．3．抓住兩個物理量的聯(lián)系(1)理想的升壓變壓器聯(lián)系著回路1和回路2，由變壓器原理可得：線圈1(匝數(shù)為n1)和線圈2(匝數(shù)為n2)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2.(2)理想的降壓變壓器聯(lián)系著回路2和回路3，由變壓器原理可得：線圈3(匝數(shù)為n3)和線圈4(匝數(shù)為n4)中各個量間的關(guān)系是eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4.4．掌握一個能量守恒定律發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過導(dǎo)線將能量輸送給線圈1，線圈1上的能量就是遠程輸電的總能量，在輸送過程中，先被輸送回路上的導(dǎo)線電阻損耗一小部分，剩余的絕大部分通過降壓變壓器和用戶回路被用戶使用消耗，所以其能量關(guān)系為P1＝P線損＋P用戶．5．常用關(guān)系(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4.(2)電壓關(guān)系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，U2＝ΔU＋U3，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4).(3)電流關(guān)系：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2＝I線＝I3，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3).(4)輸電電流：I線＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(ΔU,R線).(5)輸電線上損耗的電功率：ΔP＝P2－P3＝I線2R線＝eq\f(ΔU2,R線)＝ΔU·I線．(6)輸電線上的電壓損失：ΔU＝I線R線＝U2－U3.6．輸電線路功率損失的計算方法P損＝P1－P4P1為輸送的功率，P4為用戶得到的功率P損＝Ieq\o\al(2,線)R線I線為輸電線路上的電流，R線為線路電阻P損＝eq\f(ΔU2,R線)ΔU為輸電線路上損失的電壓，不要與U2、U3相混P損＝ΔU·I線注意：ΔU不要錯代入U2或U3【電能輸送舉一反三練習(xí)】1．如圖所示，高壓輸電線是遠距離傳輸電能的重要組成部分，下列關(guān)于高壓輸電線的說法正確的是（）A．輸電線應(yīng)選用電阻率大的金屬材料制作B．高壓輸電線比普通導(dǎo)線粗，目的是增大導(dǎo)線電阻C．輸電線上方還有兩條導(dǎo)線，其作用是把高壓線屏蔽起來免遭雷擊D．在輸送功率一定時，輸電線上損失的功率跟輸送電壓平方成正比【答案】C【詳解】A．輸電線應(yīng)選用電阻率小的金屬材料制作，故A錯誤；B．高壓輸電線比普通導(dǎo)線粗，目的是減小導(dǎo)線電阻，故B錯誤；C．輸電線上方還有兩條導(dǎo)線，其作用是把高壓線屏蔽起來免遭雷擊，故C正確；D．在輸送功率一定時，電流輸電線上損失的功率輸電線上損失的功率跟輸送電壓的平方反比，故D錯誤。故選C。2．為了保護埋在學(xué)校地下的輸電線不被壓壞，可預(yù)先鋪設(shè)結(jié)實的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過．如圖所示，某校興趣小組研究了兩種方案：甲方案是鋪設(shè)兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過；乙方案是只鋪設(shè)一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過．如果輸電線輸送的電流較大且為交流電，你認為以下各位同學(xué)的證據(jù)與解釋最合理的是（

）．

A．黃同學(xué)認為乙方案可以節(jié)省鋼材，一定是最佳方案B．陳同學(xué)認為乙方案無法規(guī)避導(dǎo)線之間的相互作用力，只能選擇甲方案C．陸同學(xué)認為甲方案中一定會產(chǎn)生渦流，乙方案可大幅減小渦流，所以應(yīng)該選擇乙方案D．沈同學(xué)認為遠距離輸電應(yīng)該盡可能選擇直流電，因為直流電不存在渦流等不利因素【答案】C【詳解】ABC．若甲圖中通交流電，由于正弦變化的電場產(chǎn)生余弦變化的磁場，而余弦變化的磁場又產(chǎn)生正弦變化的電場，則每根鋼管中都產(chǎn)生渦流電流，導(dǎo)致能源損耗較大，若乙圖通交流電，由于兩根導(dǎo)線一根是火線，一根是零線，它們的電流方向是相反的，故互相排斥，工程上可以將其放入一根管內(nèi)做好絕緣隔離，故AB錯誤，C正確；D．若甲乙兩圖通直流電流，則都產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場不產(chǎn)生電場，因此不產(chǎn)生渦流，沒有能量損耗，故若通恒定電流甲乙兩方案均可，但是遠距離輸電必須要采用高壓輸電，從而減小導(dǎo)線上的功率損失，不可能選擇直流電，故D錯誤；故選C。3．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．用戶得到的電流【答案】C【詳解】A．根據(jù)電功率公式發(fā)電機輸出電流A錯誤；B．輸電線上損失功率，由可得故B錯誤；C．降壓變壓器原副線圈得到的功率為P4=P-P線=95kW根據(jù)理想變壓器電流與線圈匝數(shù)成反比關(guān)系，可得C正確；D．用戶得到的功率為，用戶得到的電流D錯誤。故選C。4．遠距離輸電時，為了降低輸電線路中的損耗，通常要提高輸電電壓。如果保持輸送的電功率不變，將輸電電壓變?yōu)樵瓉淼膬杀?，不考慮其他因素的影響，下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?倍B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼腃．輸電線上的電壓損耗變?yōu)樵瓉淼腄．輸電線上的功率損耗變?yōu)樵瓉淼摹敬鸢浮緿【詳解】AB．根據(jù)可知將輸電電壓變?yōu)樵瓉淼膬杀?，電流變?yōu)樵瓉淼囊话?，故AB錯誤；C．保持輸送的電功率不變，輸電線上的電壓損耗將輸電線電壓提高2倍，則電壓損耗變?yōu)樵瓉淼囊话耄蔆錯誤；D．輸電線上的功率損耗將輸電線電壓提高2倍，則電壓損耗變?yōu)樵瓉淼?，故D正確。故選D。5．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率，發(fā)電機的電壓，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為。已知輸電線上損失的功率，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，下列說法正確的是（

）A．發(fā)電機輸出的電流B．輸電線上的電流C．降壓變壓器的匝數(shù)比D．升壓變壓器匝數(shù)比【答案】C【詳解】A．由功率得發(fā)電機輸出的電流故A錯誤；B．由輸電線上損失的功率得故B錯誤；D．由升壓變壓器的電流關(guān)系，升壓變壓器匝數(shù)比故D錯誤；C．升壓變壓器電壓關(guān)系解得輸電線上損失的電壓降壓變壓器的電壓由電壓關(guān)系解得故C正確。故選C。6．近些年中國研發(fā)出多項獨有的先進技術(shù)，其中特高壓輸電技術(shù)讓中國標準成為了國際標準，該技術(shù)可使輸電線電壓高達1000千伏及以上等級。某電廠對用戶進行供電的原理如圖所示。發(fā)電機的輸出電壓為，輸電線的總電阻，為了減小輸電線路上的損耗采用了高壓輸電技術(shù)。變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器的匝數(shù)比為，用戶獲得的電壓為。若在某一段時間內(nèi)，發(fā)電廠的輸出功率恒為，則下列說法中正確的是（

）

A．輸電線上的電流為300AB．降壓變壓器的匝數(shù)比為C．輸電線上損失的功率為D．若改用1000千伏超高壓輸電，則輸電線路上可減少損失的電功率為4050W【答案】B【詳解】A．由得升壓變壓器的輸入電流為由升壓變壓器原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系為可得輸電線上的電流為故A錯誤；B．由題意可得可得因為所以所以降壓變壓器的匝數(shù)比為故B正確；C．輸電線上損失的功率為故C錯誤；B．若改用1000千伏超高壓輸電，則升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)值比為所以輸電線上的電流為此時輸電線上損失的功率為即輸電線路上可減少損失的電功率為故D錯誤。故選B。7．馬先生投資85萬建了一個小水電站。已知該水電站的輸出功率為100kW，發(fā)電機的電壓為250V，通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V。已知輸電過程中輸電線上損失的功率為5kW。則下列說法正確的是（）A．輸電線上通過的電流為625A B．升壓變壓器的輸出電壓為4000VC．降壓變壓器的匝數(shù)比為200：11 D．升壓變壓器的匝數(shù)比為5：76【答案】B【詳解】A．根據(jù)求得故A錯誤；B．變壓器不損耗能量，功率不變，根據(jù)求得輸出電壓為故B正確；C．降壓變壓器輸入端電壓又由可得故C錯誤；D．根據(jù)可得升壓變壓器的匝數(shù)比為1：16，故D錯誤。故選B。8．綠色環(huán)保低碳出行已經(jīng)成為一種時尚，新能源汽車越來越受市民的喜愛，正在加速“駛?cè)搿卑傩占?，某家用交流充電樁的供電電路如圖所示。已知總電源的輸出電壓為U1=250V，輸電線的總電阻r=20Ω，變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=1：8，汽車充電樁的額定電壓為U4=220V，額定功率為9.5kW。當(dāng)汽車以額定電壓充電時，下列說法中正確的是（）

A．通過輸電線的電流為5AB．電源的輸出功率為10.5kWC．輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%D．降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為100：11【答案】A【詳解】D．總電源的輸出電壓為U1=250V又得當(dāng)汽車以額定電壓充電時，充電電流又得又得聯(lián)立得解得故D錯誤；A．由得通過輸電線的電流故A正確；B．電源的輸出功率為故B錯誤；C．輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率故C錯誤。故選A。9．（多選）如圖所示為遠距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為，輸電線上的電阻等效為，輸電線上的損失的電壓為，發(fā)電站輸出的電壓恒定。則下列說法中正確的是（）A．如果只增加用戶用電器數(shù)量，將保持不變B．如果只增加輸電線電阻，用戶用電功率將減小C．如果只增加，輸電線上損失的功率將減小D．如果只增加，發(fā)電機的輸出功率將增大【答案】BCD【詳解】A．若只增加用戶用電器數(shù)量，則降壓變壓器副線圈電路總電阻增大，通過降壓變壓器副線圈的電流I4增大，根據(jù)其中則輸電電流增大，輸電線上損耗的電壓ΔU=I2可知增大，故A錯誤；B．如果只增加輸電線電阻，輸電線上損失的功率用戶得到的功率可見，用戶用電功率將減小，故B正確；C．如果只增加，根據(jù)可知U2增大，根據(jù)可知I2減小，所以輸電線上損失的功率將減小，故C正確；D．如果只增加，根據(jù)則用戶端電壓U4增大，輸出功率增大，由能量守恒知發(fā)電機的輸出功率將增大，故D正確。故選BCD。10．（多選）遠距離送電，已知升壓變壓器輸出電壓為U1，功率為P，降壓變壓器的輸入電壓為U2，輸電線的電阻為R，則線路損耗的熱功率P損可用下面哪幾種方法計算（）A． B． C． D．【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)題意可得，輸電線中的電流為線路損耗的熱功率為故A錯誤，B正確；CD．輸電線上損失的電壓為故C錯誤，D正確。故選BD。11．（多選）2020年9月，中國發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”，計劃到2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。碳排放問題的治本之策是轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式，加快推進清潔替代和電能替代，一座小型水電站向山下村鎮(zhèn)供電的示意圖如圖所示，升壓變壓器與降壓變壓器都是理想變壓器。已知發(fā)電機輸出電壓V，兩個變壓器的匝數(shù)比，，輸電線電阻，發(fā)電機輸出功率。則下列說法正確的（）

A．輸電線上損失的電壓為800VB．用戶得到的電壓為200VC．輸電線上損失的功率為32kWD．深夜，用戶的用電器減少時輸電線上損失的功率將變大【答案】AC【詳解】A．升壓變壓器的輸入電流為根據(jù)則有升壓變壓器的輸出電流為輸電線上損失的電壓為故A正確；B．由題可知，發(fā)電機輸出電壓=250V，根據(jù)電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系則可求，升壓變壓器的輸出電壓為分析電路可知降壓變壓器的輸入電壓為根據(jù)可求用戶得到的電壓為＝220V故B錯誤；C．輸電線上損失的功率為電阻R的發(fā)熱功率，即故C正確；D．深夜用戶的用電器減少，則降壓變壓器的輸入功率減小，輸入電流減小，輸電線上損失的功率減小，故D錯誤。故選AC。12．（多選）如圖所示為遠距離輸電過程示意圖，下列說法正確的是（）

A．低壓變電站中變壓器的副線圈匝數(shù)比原線圈多B．高壓輸電綜合考慮各種因素，輸電電壓越高越好C．其他條件不變，用戶消耗的電功率越大，線路損耗的電功率也越大D．其他條件不變，若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍，線路損耗的電功率增大【答案】CD【詳解】A．低壓變電站為降壓變壓器，副線圈匝數(shù)比原線圈少，故A錯誤；B．高壓輸電并不是越高越好，電壓越高，對輸電線路的絕緣性能等的要求就越高，故B錯誤；C．其他條件不變，用戶消耗的電功率越大，則用戶端的總電流就越大，輸電線路的電流也就越大，根據(jù)可知線路損耗的電功率也越大，故C正確；D．其他條件不變，若升壓變壓器原線圈匝數(shù)加倍，則升壓變壓器副線圈電壓會減小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，結(jié)合可知輸電線路電流增大，線路損耗的電功率增大，故D正確。故選CD。13．（多選）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(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達B處時電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達B處時電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則（）A．?P′=?P B．?P′=?P C．?U′=?U D．?U′=?U【答案】AD【詳解】輸電線上損失的功率ΔP＝()2·r損失的電壓ΔU＝·r當(dāng)輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，損失的功率變?yōu)樵瓉淼?，即ΔP′＝ΔP損失的電壓變?yōu)樵瓉淼模处′＝ΔU故選AD。14．（多選）輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負載R的阻值為。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A． B．C． D．【答案】BD【詳解】當(dāng)開關(guān)S接1時，左側(cè)變壓器次級電壓U2=3×7.5V=22.5V電阻R上的電壓，即右側(cè)變壓器的次級電壓電流則右側(cè)變壓器初級電壓電流則當(dāng)開關(guān)S接2時，設(shè)輸電電流為I，則右側(cè)變壓器的次級電流為0.5I；右側(cè)變壓兩邊電壓關(guān)系可知解得I=3A則R上的功率故選BD。15．（多選）隨著節(jié)能減排的推進，水力發(fā)電站將代替部分火力發(fā)電站而成為發(fā)電主力。圖甲為某水電站的電能輸送示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，升壓變壓器原線圈輸入電壓隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，輸電功率為，輸電線總電阻為，降壓變壓器的副線圈電壓為，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器，則下列分析中正確的是（）

A．升壓變壓器原線圈的輸入電壓B．升壓變壓器副線圈的輸出電壓為C．高壓輸電線上損失的功率為D．若用戶端工作的用電器數(shù)量增加，則用戶端獲得電壓變大【答案】BC【詳解】A．根據(jù)圖像可知升壓變壓器原線圈的輸入電壓故A錯誤；B．升壓變壓器原線圈電壓根據(jù)變壓器兩端的電學(xué)物理量的比值關(guān)系可得故B正確；C．輸電功率為，輸送電流高壓輸電線上損失的功率故C正確；D．若用戶端工作的用電器數(shù)量增加，降壓變壓器副線圈功率變大，電流變大，根據(jù)變壓器兩端電流關(guān)系可知，輸送回路電流變大，所以高壓輸電線上損失的電壓變大，則用戶端獲得電壓變小，故D錯誤。故選BC。16．（多選）隨著綜合國力與工業(yè)實力的不斷提升，中國研發(fā)出多項獨有的先進技術(shù)，其中特高壓輸電技術(shù)讓中國標準成為了國際標準。特高壓輸電是指電壓高達1000千伏及以上等級的輸電技術(shù)。某電廠對用戶進行供電的原理如圖所示。發(fā)電機的輸出電壓為U=300V，輸電線的總電阻r=50Ω，為了減小輸電線路上的損耗需要采用高壓輸電。變壓器視為理想變壓器，其中升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n1：n2=1：1000，用戶獲得的電壓為U4=220V。若在某一段時間內(nèi)，發(fā)電廠的輸出功率恒為P1=9.0106W。下列說法中正確的是（

）A．輸電線上的電流為150AB．降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為n3：n4=14925：11C．輸電線上損失的功率為4.5104WD．若改用1000千伏超高壓輸電，則輸電線路上可減少損失的電功率為4050W【答案】BC【詳解】A．升壓變壓器原線圈電流所以故A錯誤；B．升壓變壓器副線圈電壓降壓變壓器原線圈