3.4 电能的输送（专题训练）【六大题型】（解析版）.docx

3.4电能的输送（专题训练）【六大题型】

TOC\o1-1\h\u【考点1升压变压器和降压变压甜】 1

【考点2影响输电损耗的因素】 7

【考点3高压输电的原理与优点】 11

【考点4远距离输电在导线上损失功率的计算】 13

【考点5降压变压器原线圈电压的计算】 22

【考点6用户端功率改变判断输电线路中物理量变化】 30

【考点1升压变压器和降压变压甜】

1．某小型水电站向外输送电能的示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。图甲中，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。图乙中，ABCD是面积为S的矩形线圈，线圈共N匝，线圈保持匀速转动，转动周期为T，匀强磁场磁感应强度B。则下列说法正确的是（）

A．线圈匀速转动至图乙位置时，线圈的磁通量变化率最大

B．若升压变压器线圈两端电压和用电器额定电压都是220V，需满足

C．升压变压器线圈应当用比线圈更细的导线绕制

D．不计发电机的内阻，发电机EF处电压表的示数大小为

【答案】B

【详解】A．线圈匀速转动至图乙位置时，磁通量最大，磁通量变化率为零，A错误；

B．升压变压器，降压变压器

其中，

联立可得，B正确；

C．由，可知，故，故升压变压器线圈应当用比线圈更粗的导线绕制承载更大的电流，C错误；

D．不计发电机的内阻，发电机EF处电压表的示数大小为

，D错误。

故选B。

2．我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，在总电源输入频率为50Hz的正弦式交流电，与均视为理想变压器，输电线电阻为R。某时刻输电线上功率损失为P，下列说法正确的是（）

A．家庭电路中1s内电流的方向变化50次

B．的输出功率等于的输入功率

C．用电高峰期，用户接入用电器增多，的输出电压变小

D．若因为输电距离增加，R阻值增加一倍，则输电线功率损失变为2P

【答案】C

【详解】A．总电源输入频率为50Hz，一个周期内电流变化两次方向，变压器不改变交流电频率，因此在输出端每秒电流方向改变100次，故A错误；

B．的输出功率等于的输入功率加上输电线上的损耗功率，故B错误；

C．用电高峰期，用户端电流变大，输电线电流变大，输电线上损耗的电压变大，的输入电压变小，的输出电压变小，故C正确；

D．R阻值增加一倍，输电线上电流变小，根据

可知，I变小，R变成2R，损耗功率不等于2P，故D错误。

故选C。

3．风力发电模型如图所示。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，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】C

【详解】A．单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积

气体质量

动能

故A错误；

B．发电机线圈转速为mn，则

频率

经升压变压器后，输出交变电流的频率仍为，故B错误；

C．变压器原线圈两端电压最大值

有效值

则变压器原、副线圈的匝数比为，故C正确；

D．考虑到高压输电的安全性和可靠性，电网的输电电压并非越高越好，故D错误。

故选C。

4．（多选）如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，，，输电线上损失的功率为5kW。下列说法正确的是（）

A．输电线上的电流为25A B．

C．升压变压器原副线圈匝数比为 D．降压变压器原副线圈匝数比为

【答案】AD

【详解】A．发电厂输出的电流

输电线的电流

故A正确；

B．对升压变压器

输电线回路中

故B错误；

C．升压变压器原副线圈匝数比为

故C错误；

D．降压变压器原副线圈匝数比为

故D正确。

故选AD。

5．（多选）一小型水力发电站要将电能输送到附近的用户，输电线路如图甲所示，输送的总功率为，发电站的输出电压随时间变化的图像如图乙所示，为减少输电功率损失，先用一理想升压变压器将电压升高再输出，已知升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线的总电阻。下列说法正确的是（）

A．用户获得的交流电的频率为50Hz

B．升压变压器副线圈两端的电压为350V

C．通过输电线R的电流

D．由于输电线有电阻，输电过程中损失的功率为2000W

【答案】AD

【详解】A．交流电的周期为，则交流电的频率为50Hz，在输电的过程中，频率不变，故A正确；

B．