3.4 电能的输送——高二物理人教版（2019）选择性必修二同步课时作业
1.某同学的电动自行车充电器是一输入电压为220V，输出电压为48V的变压器（可视为理想变压器），由于副线圈烧坏了，为修复该充电器，该同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图所示，将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为2V。则( )
A.该充电器原、副线圈上每匝两端电压为0.5V
B.该充电器原线圈有1100匝
C.被烧坏的副线圈有120匝
D.被烧坏的副线圈有240匝
2.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电压变为22V，已知变压器原线圈匝数为1000，则副线圈匝数为( )
A.25 B.50 C.100 D.500
3.理想变压器的原、副线圈的匝数之比为25:22，则原、副线圈的电压之比为( )
A.25:22 B.25:20 C.22:25 D.20:25
4.一台交流发电机输出的电能经过升压变压器升压、远距离输送、降压变压器降压后，再给用户使用。因为线路损耗，用户端获得的电压不足，下列改进方案最科学且经济的是( )
A.仅增加升压变压器原线圈的匝数 B.仅增加升压变压器副线圈的匝数
C.仅增加降压变压器原线圈的匝数 D.仅增加降压变压器副线圈的匝数
5.在电能的输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定时，对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断
①和输送电线上电压降的平方成反比
②和输送电压的平方成正比
③和输送电线上电压降的平方成正比
④和输送电压的平方成反比
其中正确的是( )
A.①和② B.③和④ C.①和④ D.②和③
6.中国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一、若在输送电能总功率不变的情况下，仅将原来的500kV高压输电升级为1000kV的特高压输电，下列说法正确的是( )
A.输电电流会变为原来的2倍
B.若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的
C.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的
D.若输电线损失功率不变，则使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍
7.某一远距离输电线路分别用U和kU两种电压来输电，若输送功率相同，则在两种情况下输电线上损失的功率之比为( )
A. B.k:1 C. D.1:k
8.我国在高压输电方面具有国际领先水平，早在2011年我国就正式投产了世界首条商业运营的特高压交流输电工程——“1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”。假设某地原来采用200kV的高压输电，输电线损耗功率为P，后改用800kV的特高压输电，输电功率不变，则输电线损耗功率为( )
A. B. C.4P D.16P
9.图为远距离输电的示意图，已知发电机的输出电压保持恒定不变，而且输电线路及其设备均正常，变压器为理想变压器，只考虑远距离输电线上的电阻，其他导线电阻不计。由于用电高峰时，用户的总功率变大，则对应着( )
A.升压变压器的输入电流减小 B.升压变压器的输出电压减小
C.降压变压器的输出电压变大 D.远距离输电线上的损耗变大
10.如图所示，交流电源与理想变压器相连进行远距离输电，交流电源电压的瞬时值，降压变压器的原、副线圈匝数之比为50:11，两变压器间输电线路的总电阻为25Ω。降压变压器副线圈接入一台额定电压为220V、额定功率为1000W的电动机，电动机恰好正常工作。图中电表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为156V
B.电流表的示数为20A
C.两变压器间输电线电阻消耗的功率为25W
D.升压变压器原、副线圈的匝数比为1:14
11.发电厂通过较长距离输电线直接向学校供电，发电机的输出电压为，发电厂至学校的输电线总电阻为R，通过输电线的电流为I，学校的输入电压为，下列计算输电线损耗功率的表达式中正确的是( )
A. B. C. D.
12.关于变压器，下列说法正确的是( )
A.它可以改变交流电的电压 B.它可以改变交流电的电流
C.它可以改变交流电的频率 D.它可以改变输送电功的大小
13.某手机充电器铭牌上标示：输入220V，AC50Hz55mA，输出5.2V，DC160mA。该充电器工作时，关于其内部的变压器，下列说法正确的是( )
A.原线圈匝数多，通过的电流大 B.原线圈匝数多，通过的电流小
C.副线圈匝数少，通过的电流大 D.副线圈匝数少，通过的电流不变
14.在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用110kV的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是( )
A.输电电流为
B.输电电流为
C.若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小
D.若改用特高压输电，则输电功率减小
15.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定功率为P的完全相同的灯泡a，b，c。当输入电压为时，三个灯泡均正常发光。下列说法正确的是( )
A.变压器原、副线圈的匝数比为
B.变压器原、副线圈的匝数比为
C.灯泡的额定电压为
D.原线圈中的电流为
16.如图所示，某供电系统是由输出电压可调的交流发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，图中R。表示保护电阻，R为定值电阻，L为灯泡。图中所有电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A.若电压表的示数减小，开关S一直闭合，且不改变滑片Р的位置，则电流表的示数减小
B.若电压表的示数减小，适当下移滑片P，保持开关S一直断开，则可使电流表的示数不变
C.若电压表的示数不变，不改变滑片Р的位置，则开关S由断开到闭合时，电流表的示数增大
D.若电压表的示数不变，当上移滑片P，开关S一直断开并取下灯泡L，则电流表的示数一定增大
答案以及解析
1.答案：C
解析：设该变压器的原线圈、副线圈和新绕线圈的匝数分别用、、表示，原线圈、副线圈和新绕线圈两端的电压分别用、和表示，则有该充电器原、副线圈上每匝两端电压为，，得该充电器原线圈匝数为，A错误，B错误；同理可得所以，C正确，D错误。
2.答案：C
解析：根据理想变压器电压与匝数关系
则
匝
C正确ABD错误。
故选C。
3.答案：A
解析：根据理想变压器的原副线圈电压之比等于线圈匝数之比，故原、副线圈的电压之比为，故选A。
4.答案：B
解析：AB.要使用户端获得的电压升高，可以增加升压变压器副线圈的匝数，从而使输电电压升高，到降压变压器后再降压，用户得到的电压就会升高，故A错误，B正确；CD.也可以增加降压变压器副线圈的匝数，使得用户端得到的电压升高，用户电流增大，输电线电流增大，输电线上的功率损耗比前一种方式大，不经济环保，故CD错误。故选B。
5.答案：B
解析：设输送电压为U，输送电流为I，输送电线上电压降为，输电线电阻为R，则输电线上损失的电功率为在P和R一定的情况下，和的平方成正比，与U的平方成反比，即③④正确。故选B。
6.答案：D
解析：A.由公式
可知，在输电功率不变的情况下，电压升高为原来的2倍，则输送电流变为原来的，故A错误；
BC.导线上损失的电压，损失的功率分别为
若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的，损失的功率变为原来的，故BC错误；
D.由于输送电流变为原来的，要保持输电线损失功率不变，输电线的阻值应变为原来的4倍，由电阻定律可得
使用相同材料、粗细的输电线传输距离是原来的4倍，故D正确。
故选D。
7.答案：A
解析：由功率相同，可以得到电流关系
输电线路的电阻一定，所以损失的功率之比为
故A正确。
故选A。
8.答案：B
解析：输电线上损失的功率为可知，损失的功率与电压的平方成反比，所以所以输电线上损失的功率将变为，故选B。
9.答案：D
解析：AD.当电高峰时，用户的总功率变大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大，升压变压器的输出电流变大，则升压变压器的输入电流也变大，故A不符合题意，D符合题意;B.升压变压器原副线圈匝数不变，输入电压不变，故输出电压不变，故B不符合题意;C.当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压不变，则升压变压器输出电压不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压减小，故C不符合题意。故选D。
10.答案：C
解析：A、由题，交流电源电压的最大值为，则有效值为110V，所以电压表的读数为110V，故A错误；B、电动机的输入功率为，两端电压为，通过电动机的电流：，由电流比与匝数比的关系：，可得：，则电流表的读数为1A，故B错误； C、两变压器间输电线电阻消耗的功率为：，故C正确；D、根据电压比与匝数比的关系，对降压变压器：，所以：，升压变压器副线圈上的电压：；对升压变压器：，所以：，故D错误。故选：C。
11.答案：BD
解析：输电线上损失的电压为根据欧姆定律可得则输电线损耗功率为故A、C错误，B、D正确。故选BD。
12.答案：AB
解析：A.变压器电压之比等于线圈匝数之比，故变压器可以改变电压，A正确；
B.变压器电流之比等于线圈匝数的反比，故变压器可以改变电流，B正确；
C.变压器不能改变交流电的频率，C错误；
D.输送的电功取决于用电器的多少，与变压器无关，D错误。
故选AB。
13.答案：BC
解析：ABCD.由“输入220V，输出5.2V”可知，手机内部的变压器为降压变压器，根据变压器原副线圈电压比等于匝数比可知，原线圈匝数多，副线圈匝数少；又根据变压器原副线圈电流比与匝数成反比可知，原线圈中电流小，副线圈中电流大，故BC正确，AD错误。
故选BC。
14.答案：BC
解析：AB.用110kV的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW，输电电流
故A错误、B正确；
C.若改用特高压输电，则输电电流减小，根据
输电线上损耗的功率减小，故C正确；
D.若改用特高压输电，输电线上损耗的功率减小，则输电效率提高，故D错误。
故选BC。
15.答案：BC
解析：AB.设灯泡正常发光的电流为I，则原线圈电流为I，副线圈电流为2I，则变压器原副线圈的匝数比为
故A错误，B正确；
C.设灯泡的额定电压为U，则副线圈两端的电压
由，解得原线圈两端的电压
对原线圈电路
解得灯泡的额定电压为
故C正确；
D.对原线圈电路
解得原线圈中的电流为
故D错误。
故选BC。
16.答案：AC
解析：A.电压表的示数减小，不改变滑片Р位置，根据
可知电压表的示数减小，开关S闭合时，定值电阻和灯泡被短路，负载电阻不变，电流表的示数减小，根据
可知电流表的示数减小，选项A正确；
B.电压表的示数减小，适当下移滑片P，根据
电压表的示数减小，开关S一直断开时，电流表的示数减小，选项B错误；
C.电压表的示数不变，不改变滑片P位置，根据
电压表的示数不变，开关S由断开到闭合时，负载电阻变小，电流表的示数增大，根据
可知电流表的示数增大，选项C正确；
D.电压表的示数不变，适当上移滑片P，根据
电压表的示数增大，开关S一直断开并取下灯泡L时，负载电阻增大，负载的功率
不一定增大，可知电流表的示数不一定增大，选项D错误。
故选AC。
