人教2019选择性必修第二册高二物理备课必备讲义3.4电能的输送(原卷版+解析)

第三章交变电流第4节电能的输送【核心素养目标】物理观念理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关科学思维应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.科学探究了解交变电流从发电站到用户的输电过程．科学态度与责任通过电能的输送知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。知识点一输电线上的电压和功率损失【情境导入】假定输电线路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻是r.在图中，输电线的电阻集中画为一个电阻r.(1)怎样计算输电线路损失的功率？(2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？(3)通过对第(2)问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？(4)怎样计算用户消耗的功率P？(5)在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？【知识梳理】一、输送电能的基本要求1．可靠：指保证可靠地工作，故障少．2．保质：保证电能的质量——和稳定．3．经济：指输电线路建造和运行的费用，电能损耗．二、降低输电损耗的两个途径1．输电线上的功率损失：P＝，I为输电电流，r为输电线的电阻．2．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积．(2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要输电电压．【重难诠释】1．输电线路的电压损失输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝Ir＝eq\f(P,U)r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻．2．输电线路的功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝I2r.(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝eq\f(ΔU2,r)，ΔP＝ΔU·I.3．减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻由R＝ρeq\f(l,S)可知，距离l一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．(2)减小输电电流I根据I＝eq\f(P,U)，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减为原来的eq\f(1,n)，输电线上的功率损耗将降为原来的eq\f(1,n2).【典例精析】例1．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所有输电导线的电阻率均为ρ，横截面积均为S，两地的距离为L，输电线上损耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P2.下列关于P1和P2的表达式中正确的是()A．P2＝P(1－eq\f(2PρL,U2S)) B．P2＝P－eq\f(U2S,2ρL)C．P1＝eq\f(2P2ρL,U2S) D．P1＝eq\f(U2S,ρL)知识点二远距离高压输电过程的分析与计算【情境导入】某发电站向远处送电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路。(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻，n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)。(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？【知识梳理】电网供电1．远距离输电的基本原理：在发电站内用变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过变压器降到所需的电压．2．电网：通过网状的输电线、，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电——．3．电网输电的优点(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的．(2)减小断电的风险，调剂不同地区的平衡．(3)合理调度电力，使的供应更加可靠，质量更高．【重难诠释】解决远距离高压输电问题的基本方法1．首先应画出远距离输电的电路图(如图)，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．2．理清三个回路：回路1：P1＝U1I1回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝I22R线＋P3，I2＝I3回路3：P4＝U4I4.3．常用关系(1)功率关系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4.(2)电压关系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，U2＝ΔU＋U3，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4).(3)电流关系：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2＝I线＝I3，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3).(4)输电电流：I线＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(ΔU,R线).(5)输电线上损耗的电功率：ΔP＝P2－P3＝I线2R线＝eq\f(ΔU2,R线)＝ΔU·I线．(6)输电线上的电压损失：ΔU＝I线R线＝U2－U3.(7)输电效率η＝eq\f(P3,P2)×100%.【典例精析】例2．(多选)如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用总电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送电过程，下列说法正确的是()A．输电线上的损失功率为300WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．降压变压器的输入电压为4970VD．降压变压器的匝数比为100∶1针对训练一、单选题1．如图所示，一小型水电站通过升压变压器和降压变压器给某生活区供电，发电机组输出电压恒定，输电线电阻保持不变。该生活区夜晚用电量大于白天用电量，则夜晚与白天比较（）A．发电机的输出功率不变B．用户获得的电压升高C．输电线上损失的功率减小D．降压变压器输入电压降低2．图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（

）A．示数增大，示数减小 B．、示数都减小C．输电线上的功率损失增大 D．、示数的乘积等于、示数的乘积3．随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加（假设所有用电器均可视为纯电阻），电网中数据发生变化，下列说法正确的是（

）A．降压变压器的输出电流减小B．输电线上损失的功率减小C．升压变压器的输出电压增大D．发电厂输出的总功率增大4．远距离输电的模拟电路如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线的电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数比为n，降压变压器副线圈连接多个并联的灯泡。电路工作时交流电源的输出电压不变，升压变压器原线圈两端的电压为，其中的电流为；降压变压器副线圈两端的电压为，其中的电流为。以下说法正确的是（）A． B．C．若增加并联灯泡的个数，会增大 D．若增加并联灯泡的个数，会减小5．2022年夏天我国南方地区持续高温，用户用电量激增，使用户端电压有所降低。远距离输电的示意图如图所示，发电厂的输出电压保持不变，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，输电线总电阻一定，当用户用电量增加时，下列说法正确的是（）A．升压变压器的输出电压降低B．降压变压器的输出电流增加C．输电线上损失的功率不变D．发电厂的输出功率不变二、多选题6．某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路（忽略输电线路的自感作用）。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，测得输电线上损失的功率为P1。第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为，理想变压器T2与用电器相连，测得输电线上损失的功率为P2。下列说法错误的是（）A．前后两次实验都可用于研究远距离直流输电B．实验可以证明，减小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D．若输送功率一定，则7．如图所示，为了减少电能损失，一小型水电站用变压比的理想升压变压器向距离较远的用户供电，已知发电机的输出功率为46kW，输电线路导线总电阻为，最后用户得到220V、44kW的电力，则下列说法正确的是（）A．发电机的输出电压是460VB．输电线上的电流是40AC．输电线上损失的电压是200VD．用户降压变压器原、副线圈匝数比8．如图为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为，输电线总电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下述正确的是（

）A．电压表的示数不变，电压表的示数减小B．电流表、的示数均增大C．输电线上损失的电压增加了D．输电线上损失的功率增加了9．我国特高压输电技术全球领先。若在传输电能总功率不变情况下，从原先150kV高压输电升级为1350kV特高压输电，则下列说法正确的是（）A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的B．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的C．如果传输距离相同，用相同材料、但横截面积是原来的输电线，则损失功率不变D．如果传输距离是原来的81倍，用相同材料、相同粗细的输电线，则损失功率不变10．如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为25Ω，理想降压变压器副线圈接人一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机内阻为8.8Ω，电动机的机械效率恒为80%，导线框及其余导线电阻不计，不计一切摩擦，则（）A．该发电机的电流方向每秒钟改变50次，图示位置线圈的磁通量变化率为0B．不计摩擦，线框转动一圈过程中，克服安培力做功24JC．保持线框转速不变，若电动机突然卡住，输电线上的损耗功率将增加D．升压变压器原副线圈匝数比为2：5，降压变压器原副线圈匝数比为6：1三、解答题11．发电机输出电压为U1＝245V，先由变压比为1:10的升压变压器升压后输送到用户处，再用变压比为10:1的降压变压器降压后对110盏标有“220V，100W”的电灯供电，电灯均正常发光，求：（1）发电机的输出功率；（2）导线上损耗的功率；（3）请分析远距离输电为什么要采用高压输电。12．有条河流，流量，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V，远距离输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足居民用电的需求，则：（1）该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？（2）能使多少盏“220V，100W”的电灯正常发光？（取，水的密度）第三章交变电流第4节电能的输送【核心素养目标】物理观念理解远距离输电线上的能量损失与哪些因素有关科学思维应用理想变压器、电路知识对简单的远距离输电线路进行定量计算.科学探究了解交变电流从发电站到用户的输电过程．科学态度与责任通过电能的输送知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。知识点一输电线上的电压和功率损失【情境导入】假定输电线路中的电流是I，用户端的电压是U，两条导线的总电阻是r.在图中，输电线的电阻集中画为一个电阻r.(1)怎样计算输电线路损失的功率？(2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？在线路电阻一定的情况下，如果输电电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的几分之一？(3)通过对第(2)问的两项计算，你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效？(4)怎样计算用户消耗的功率P？(5)在保证用户的电功率的前提下，怎样才能减小输电电流？答案(1)输电线路损失的功率P损＝I2r.(2)在输电电流一定的情况下，如果线路的电阻减为原来的一半，则损失的功率减为原来的二分之一；在线路电阻不变的情况下，当电流减为原来的一半，线路上损失的功率减为原来的四分之一．(3)由第(2)问可知，减小电流对于降低输电线路损耗更为有效．(4)用户消耗的功率P＝UI.(5)由P＝UI可知I＝eq\f(P,U)，所以在保证电功率不变的前提下，提高输电电压，可减小输电电流．【知识梳理】一、输送电能的基本要求1．可靠：指保证供电线路可靠地工作，故障少．2．保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．3．经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少．二、降低输电损耗的两个途径1．输电线上的功率损失：P＝I2r，I为输电电流，r为输电线的电阻．2．降低输电损耗的两个途径(1)减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积．(2)减小输电线中的电流：为了减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压．【重难诠释】1．输电线路的电压损失输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值．ΔU＝U－U′＝Ir＝eq\f(P,U)r，其中I为输电线上的电流，r为输电线的电阻．2．输电线路的功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝I2r.(2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝eq\f(ΔU2,r)，ΔP＝ΔU·I.3．减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻由R＝ρeq\f(l,S)可知，距离l一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．(2)减小输电电流I根据I＝eq\f(P,U)，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，输送电流可减为原来的eq\f(1,n)，输电线上的功率损耗将降为原来的eq\f(1,n2).【典例精析】例1．(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所有输电导线的电阻率均为ρ，横截面积均为S，两地的距离为L，输电线上损耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P2.下列关于P1和P2的表达式中正确的是()A．P2＝P(1－eq\f(2PρL,U2S)) B．P2＝P－eq\f(U2S,2ρL)C．P1＝eq\f(2P2ρL,U2S) D．P1＝eq\f(U2S,ρL)【答案】AC【解析】输电导线上的电流I＝eq\f(P,U)，输电导线的电阻R＝eq\f(2ρL,S)，输电线上损耗的电功率为P1＝I2R＝eq\f(2P2ρL,U2S)，用户得到的电功率为P2＝P－P1＝Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(2PρL,U2S)))，故A、C正确．知识点二远距离高压输电过程的分析与计算【情境导入】某发电站向远处送电的示意图如图所示，其中各部分的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路。(1)结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系(发电机内阻，n1、n2、n3、n4线圈的电阻均忽略不计)。(2)若两个变压器均为理想变压器，则每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系？【答案】(1)第一个回路：P1＝U1I1第二个回路：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝Ieq\o\al(2,线)R＋P3第三个回路：P4＝U4I4。(2)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)、eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)、P1＝P2；eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)、eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)、P3＝P4。【知识梳理】电网供电1．远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压．2．电网：通过网状的输电线、变电站，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电网络．3．电网输电的优点(1)降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益．(2)减小断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡．(3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高．【重难诠释】解决远距离高压输电问题的基本方法1．首先应画出远距离输电的电路图(如图)，并将已知量和待求量写在电路图的相应位置．2．理清三个回路：回路1：P1＝U1I1回路2：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝I22R线＋P3，I2＝I3回路3：P4＝U4I4.3．常用关系(1)功率关系：P1＝P2，P2＝ΔP＋P3，P3＝P4.(2)电压关系：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，U2＝ΔU＋U3，eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4).(3)电流关系：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，I2＝I线＝I3，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3).(4)输电电流：I线＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P3,U3)＝eq\f(ΔU,R线).(5)输电线上损耗的电功率：ΔP＝P2－P3＝I线2R线＝eq\f(ΔU2,R线)＝ΔU·I线．(6)输电线上的电压损失：ΔU＝I线R线＝U2－U3.(7)输电效率η＝eq\f(P3,P2)×100%.【典例精析】例2．(多选)如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用总电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)．对整个送电过程，下列说法正确的是()A．输电线上的损失功率为300WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．降压变压器的输入电压为4970VD．降压变压器的匝数比为100∶1【答案】AC【解析】输电线上的损失功率为P损＝P×0.6%＝50kW×0.6%＝300W，A项正确；输电线上的电流为I2＝eq\r(\f(P损,R))＝eq\r(\f(300,3))A＝10A，升压变压器副线圈两端的电压为U2＝eq\f(P,I2)＝eq\f(50×103,10)V＝5×103V，由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)得eq\f(n1,n2)＝eq\f(1,10)，B项错误；输电线上损失的电压为U损＝I2R＝10×3V＝30V，降压变压器输入电压为U3＝5000V－30V＝4970V，C项正确；由eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)得eq\f(n3,n4)＝eq\f(497,22)，D项错误．针对训练一、单选题1．如图所示，一小型水电站通过升压变压器和降压变压器给某生活区供电，发电机组输出电压恒定，输电线电阻保持不变。该生活区夜晚用电量大于白天用电量，则夜晚与白天比较（）A．发电机的输出功率不变B．用户获得的电压升高C．输电线上损失的功率减小D．降压变压器输入电压降低【答案】D【解析】A．生活区夜晚用电量大于白天用电量，所以对应的发电机的输出功率夜晚大于白天，故A错误；BD．夜晚输电线上电流比白天大，输电线上的电压损失比白天大，降压变压器的输入电压比白天低，到达用户时，用户获得的电压比白天低，故B错误，D正确；C．根据，知夜晚输电线上损失的功率变大，故C错误。故选D。2．图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（

）A．示数增大，示数减小 B．、示数都减小C．输电线上的功率损失增大 D．、示数的乘积等于、示数的乘积【答案】C【解析】A．当用户功率增大时，降压变压器次级电流会变大，示数增大；此时发电机输出功率增大，线路中电流增大，示数增大，A项错误；B．发电厂输出的电压恒定，则电压表的示数不变，由于输电线上电流变大，则输电线上损失的电压变大，则降压变压器原线圈两端电压变小，次级电压也会就减小，即电压表的示数减小，B项错误；C．由于示数增大，则根据可知输电线上损失的功率增大，C项正确；D．根据输电线上有功率损失，可知、示数乘积大于、示数乘积，选项D项错误。故选C。3．随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加（假设所有用电器均可视为纯电阻），电网中数据发生变化，下列说法正确的是（

）A．降压变压器的输出电流减小B．输电线上损失的功率减小C．升压变压器的输出电压增大D．发电厂输出的总功率增大【答案】D【解析】C．根据原、副线圈电压比等于匝数比可得可得升压变压器的输出电压为由于匝数不变，发电厂输出电压恒定不变，可知升压变压器的输出电压不变，故C错误；A．设输电线电阻为，用户端总电阻为，在高压传输电路上，有又，，联立可得当用户用电器增加，可知减小，则降压变压器的输出电流增大，故A错误；B．根据由于增大，可知增大，输电线上损失的功率为可知输电线上损失的功率增大，故B错误；D．根据由于增大，可知增大，发电厂输出的总功率为可知发电厂输出的总功率增大，故D正确。故选D。4．远距离输电的模拟电路如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线的电阻为R，降压变压器原、副线圈的匝数比为n，降压变压器副线圈连接多个并联的灯泡。电路工作时交流电源的输出电压不变，升压变压器原线圈两端的电压为，其中的电流为；降压变压器副线圈两端的电压为，其中的电流为。以下说法正确的是（）A． B．C．若增加并联灯泡的个数，会增大 D．若增加并联灯泡的个数，会减小【答案】B【解析】AB．由输电电路可知，设导线上电流为I，升压变压器次级电压则降压变压器初级电压降压变压器次级电压输电线的电流即降压变压器初级电流也为降压变压器次级电流选项A错误，B正确；CD．根据解得若增加并联灯泡的个数，则负载电阻减小，导线上的电流I变大，输电线的电压损失变大，因升压变压器的次级电压不变，则降压变压器初级电压减小，则次级电压会减小，根据，则I2也变大，选项CD错误。故选B。5．2022年夏天我国南方地区持续高温，用户用电量激增，使用户端电压有所降低。远距离输电的示意图如图所示，发电厂的输出电压保持不变，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，输电线总电阻一定，当用户用电量增加时，下列说法正确的是（）A．升压变压器的输出电压降低B．降压变压器的输出电流增加C．输电线上损失的功率不变D．发电厂的输出功率不变【答案】B【解析】A．发电厂的输出电压不变，设升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，则对升压变压器所以升压变压器的输出电压不变，故A错误；BC．当用户量增加时，用户端电压有所降低，设降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，则对降压变压器可得降压变压器的输入电压降低，因为升压变压器的输出电压不变，根据所以输电线上的电流增大，根据输电线上损失的功率增加，且对降压变压器可知降压变压器输出电流I4增加，故B正确，C错误；D．根据升压变压器电流比的关系可知发电厂的输出电流增加，根据升压变压器输入电压不变，则可知发电厂的输出功率增加，故D错误。二、多选题6．某同学在实验室中研究远距离输电。由于输电线太长，他将每100米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路（忽略输电线路的自感作用）。第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连，测得输电线上损失的功率为P1。第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为，理想变压器T2与用电器相连，测得输电线上损失的功率为P2。下列说法错误的是（）A．前后两次实验都可用于研究远距离直流输电B．实验可以证明，减小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D．若输送功率一定，则【答案】AD【解析】A.变压器只能改变交变电流的电压，所以第二次实验只能研究远距离交流输电，A错误；B.实验可以证明，减小输电电流能减小，远距离输电的能量损失，B正确；C.第一次实验输电线上的电流为输电线上损失的功率为第二次实验，升压变压器副线圈上的电压为输电线上的电流为输电线上损失的功率所以==C正确，D错误；由于本题选择错误的选项，故选AD。7．如图所示，为了减少电能损失，一小型水电站用变压比的理想升压变压器向距离较远的用户供电，已知发电机的输出功率为46kW，输电线路导线总电阻为，最后用户得到220V、44kW的电力，则下列说法正确的是（）A．发电机的输出电压是460VB．输电线上的电流是40AC．输电线上损失的电压是200VD．用户降压变压器原、副线圈匝数比【答案】AD【解析】ABC．输电线路导线损失的功率为输电线上损失的电压为输电线上的电流为理想变压器，电流与匝数成反比，则升压变压器原线圈的电流为则发电机的输出电压为BC错误，A正确；D．对于升压变压器的输出电压为降压变压器的输入电压为降压变压器的匝数比为D正确。故选AD。8．如图为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为，输电线总电阻为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下述正确的是（

）A．电压表的示数不变，电压表的示数减小B．电流表、的示数均增大C．输电线上损失的电压增加了D．输电线上损失的功率增加了【答案】ABC【解析】B．根据题意，据公式可知，由于发电厂输出的电压恒为U，发电厂输出功率增加了，则发电厂的输出电流增加了，升压变压器原线圈中电流变大，由于升压变压器和降压变压器线圈匝数比不变，则由电流与匝数的关系可知，电流表、的示数均增大，B正确；A．由于发电厂输出的电压恒为U，则电压表的示数不变，由于输电线上电流变大，则输电线上损失的电压变大，则降压变压器原线圈两端电压变小，副线圈两端电压也变小，则电压表的示数减小，A正确；C．由电流与匝数的关系可知，输电线上电流增加了则输电线上损失的电压增加了C正确；D．由公式可得，输电线上损失的功率增加了D错误。故选ABC。9．我国特高压输电技术全球领先。若在传输电能总功率不变情况下，从原先150kV高压输电升级为1350kV特高压输电，则下列说法正确的是（）A．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原先的B．若输电线不变，则输电线上损失功率变为原先的C．如果传输距离相同，用相同材料、但横截面积是原来的输电线，则损失功率不变D．如果传输距离是原来的81倍，用相同材料、相同粗细的输电线，则损失功率不变【答案】BD【解析】A．根据题意有所以所以输电线上损失的电压的关系为所以故A错误；B．输电线上损失的功率的关系为所以故B正确；C．如果传输距离相同，用相同材料、但横截面积是原来的输电线，则输电线的电阻变为所以故C错误；D．如果传输距离是原来的81倍，用相同材料、相同粗细的输电线，则输电线的电阻变为所以故D正确。故选BD。10．如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场