2025新課改-高中物理-選修第2冊(cè)（16講）11C電能的輸送提升版電能的輸送知識(shí)點(diǎn)：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(zhì)：保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定．3．經(jīng)濟(jì)：指輸電線路建造和運(yùn)行的費(fèi)用低，電能損耗少．二、降低輸電損耗的兩個(gè)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(gè)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(yīng)當(dāng)選用電阻率小的金屬材料，還要盡可能增加導(dǎo)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(shí)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(yuǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū)域通過(guò)降壓變壓器降到所需的電壓．2．電網(wǎng)：通過(guò)網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來(lái)，形成全國(guó)性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡(luò)．3．電網(wǎng)輸電的優(yōu)點(diǎn)(1)降低一次能源的運(yùn)輸成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益．(2)減小斷電的風(fēng)險(xiǎn)，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．技巧點(diǎn)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2ΔU＝U－U′＝Ir＝eq\f(P,U)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＝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(guò)粗的導(dǎo)線會(huì)多耗費(fèi)金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來(lái)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(lái)的n倍，輸送電流可減為原來(lái)的eq\f(1,n)，輸電線上的功率損耗將降為原來(lái)的eq\f(1,n2).二、解決遠(yuǎn)距離高壓輸電問(wèn)題的基本方法1．首先應(yīng)畫出遠(yuǎn)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(gè)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(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.例題精練1．（2021春?臺(tái)江區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，發(fā)電廠經(jīng)過(guò)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（）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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設(shè)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(cuò)誤；C、理想降壓變壓器的輸入功率為I1U1，故C錯(cuò)誤；D、輸電線上的功率損失為P損＝，故D錯(cuò)誤故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。2．（2021春?靜寧縣校級(jí)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(yuǎn)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(shuō)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(cuò)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(dǎo)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(yuǎn)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(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】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(guān)系，理解導(dǎo)線上損失的電壓與導(dǎo)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(guān)系即可解決本題。隨堂練習(xí)1．（2021春?迎江區(qū)校級(jí)期中）交流發(fā)電機(jī)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(dǎo)線電阻為r，用戶的工作電壓為U。下列說(shuō)法正確的是（）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(guān)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(guān)系求解mn大小，再根據(jù)p＝計(jì)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(cuò)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(cuò)誤．故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】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(guān)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(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。通過(guò)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(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高為原來(lái)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（）A．， B．， C．， D．n2，n【分析】抓住原線圈電壓、輸送功率不變，結(jié)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?！窘獯稹拷猓阂?yàn)樵€圈的電壓不變，當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高為原來(lái)的n倍，根據(jù)知，副線圈的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，輸送的功率相同，根據(jù)P＝UI知，則輸送電流變?yōu)樵瓉?lái)的，輸電線上功率損失：，輸電線的電阻不變，電流變?yōu)樵瓉?lái)的，則損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的，可知提升匝數(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?lái)的，則損失的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的，可知提升匝數(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(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了變壓器的動(dòng)態(tài)分析和遠(yuǎn)距離輸電的綜合運(yùn)用，關(guān)鍵要抓住不變量，即輸送的功率和輸入電壓不變，結(jié)合P＝UI和得出輸電線上電流的變化是解決本題的關(guān)鍵。3．（2021?畢節(jié)市模擬）如圖甲為利用理想變壓器的遠(yuǎn)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(jī)到升壓變壓器間兩條輸電線的總電阻為0.2Ω，兩條遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為200Ω。若發(fā)電機(jī)的輸出電壓如圖乙所示，發(fā)電機(jī)的輸出功率為78kW，用戶端獲得的電壓有效值為220V。下列說(shuō)法中正確的是（）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(yuǎn)距離輸電線中的電流為30A D．遠(yuǎn)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(jié)合匝數(shù)比求出副線圈的輸出電壓，根據(jù)功率的關(guān)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(dòng)態(tài)分析判斷電流與電壓的變化?！窘獯稹拷猓篈CD、從圖乙看出，發(fā)電機(jī)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(cuò)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(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)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(guān)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(guān)系。綜合練習(xí)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(jí)輸送電能。超高壓輸電與普通高壓輸電（500kV以下）在建設(shè)和輸送成本方面有大幅度降低。如果輸送相同的電功率，則（）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(huì)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(wú)關(guān)；根據(jù)△P＝I2R線分析輸電電能損耗的變化；結(jié)合電阻定律分析輸電電能損耗與輸電線截面積的關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、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(cuò)誤；B、輸電頻率與輸電電壓無(wú)關(guān)，輸電頻率不變，故B錯(cuò)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(shí)，輸電線損失的電功率△P變小，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)△P＝I2R線分析可知，超高壓輸電時(shí)，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?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題時(shí)，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(guān)系，可畫出輸電原理圖來(lái)分析。2．（2020春?太湖縣期中）遠(yuǎn)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(dāng)K由2改接為1時(shí)，下列說(shuō)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(shí)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(shí)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?！窘獯稹拷猓篈BD、當(dāng)K由2改接為1時(shí)，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(shí)際功率等于P＝，U4增大，實(shí)際功率增大，故C錯(cuò)誤。此題選錯(cuò)誤的，故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】明確用電器的實(shí)際功率與額定功率基本概念和應(yīng)用，變壓器的功率和遠(yuǎn)距離輸電的結(jié)合的應(yīng)用是解決問(wèn)題的關(guān)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(jī)輸出功率為20kW。在輸電線路上接入一個(gè)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(shuō)法錯(cuò)誤的是（）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(guān)的知識(shí)，可能用到的公式為，P1＝P2?！窘獯稹拷猓篈、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?yàn)镻2＝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(diǎn)下移，n3變大，n4，U3不變，所以U4將減小，故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】變壓器與遠(yuǎn)距離輸電相關(guān)的問(wèn)題，需要掌握基本公式，P1＝P2，同時(shí)關(guān)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(jí)月考）如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖象，則（）A．發(fā)電機(jī)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(jìn)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(jié)合歐姆定律分析輸電線損失功率的變化情況?！窘獯稹拷猓篈、由圖乙可知，發(fā)電機(jī)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(guān)系可知，發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值：U1＝＝V＝250V，故A錯(cuò)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?yàn)橐粋€(gè)周期內(nèi)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(cuò)誤；C、輸電線中電流I＝，其中P為發(fā)電機(jī)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(wú)關(guān)，故C錯(cuò)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?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電的相關(guān)知識(shí)，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(shí)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(yuǎn)距離輸電的示意圖。電廠輸出電壓穩(wěn)定的交流電，通過(guò)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(yuǎn)處，通過(guò)理想變壓器降壓后提供給用戶。在用電高峰時(shí)，用戶家中的白熾燈不夠亮，但用電總功率確增加了，對(duì)此下列說(shuō)法正確的是（）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(yuǎn)距離輸電時(shí)，由于電線上的電阻而導(dǎo)致電壓損失，從而使得用戶得到的電壓減少．當(dāng)用戶用電處于高峰期時(shí)，副線圈的電流變大，導(dǎo)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(cuò)誤；B、當(dāng)用戶用電處于高峰期時(shí)，降壓變壓器的輸出功率會(huì)增大，從而導(dǎo)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(dāng)用戶用電處于高峰期時(shí)，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(cuò)誤；D、當(dāng)用戶用電處于高峰期時(shí)，降壓變壓器的負(fù)載總電阻減小，輸出電流變大，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題時(shí)要抓住理想變壓器的輸入與輸出功率相等，當(dāng)電線上電阻的電壓越大時(shí)，用戶得到的電壓則越少．所以要通過(guò)升壓變壓器將電壓提高，從而實(shí)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(yuǎn)、損耗低、占地少等突出優(yōu)勢(shì)。遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓提高到原來(lái)的3倍，則（）A．輸電線上的電流增大為原來(lái)的3倍 B．輸電線上損失的電壓增大為原來(lái)的3倍 C．輸電線上的電能損失減少為原來(lái)的 D．用戶得到的電功率增大為原來(lái)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(jié)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?yàn)楣β室欢?，根?jù)P＝UI知，輸送電壓提高到3倍，則輸送電流變?yōu)樵瓉?lái)的倍，根據(jù)△U＝IR知，電壓損失降為原來(lái)的，故AB錯(cuò)誤；C、根據(jù)失得，電能損失降到原來(lái)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(méi)有增大到原來(lái)的3倍，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查了電能的輸送知識(shí)，解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率和輸送電壓、電流的關(guān)系，以及知道電壓損失△U＝IR，功率損失。7．（2020春?敘州區(qū)校級(jí)期中）如圖所示的遠(yuǎn)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(gè)線圈可調(diào)，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(dǎo)致實(shí)際用戶電壓偏低，為使用戶電壓達(dá)到正常，下列說(shuō)法中正確的是（）A．僅P1上調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高，線路損失減小 B．僅P2上調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高，線路損失增大 C．僅P2下調(diào)一點(diǎn)可使用戶電壓升高，線路損失減小 D．僅P1下調(diào)一點(diǎn)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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、P1上調(diào)一點(diǎn)，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(guān)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(dá)降壓變壓器的電壓減小，則用戶達(dá)到的電壓減小，故A錯(cuò)誤；B、僅P2上調(diào)一點(diǎn)，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(diào)一點(diǎn)，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＝可知線路損失減小；由U損＝I送?r可知，輸電線損耗的電壓減小，故C錯(cuò)誤；D、P1下調(diào)一點(diǎn)，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(guān)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??；由U損＝I送?r可知，輸電線損耗的電壓減小，所以到達(dá)降壓變壓器的電壓增大，則用戶達(dá)到的電壓增大，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。8．（2020春?高臺(tái)縣校級(jí)月考）某校備用交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)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(gè)教室，每個(gè)教室用“220V40W”的燈12盞。要求在應(yīng)急情況下，每個(gè)教室只開(kāi)6盞燈，各燈都正常發(fā)光，則（）A．發(fā)電機(jī)的輸出功率5280W B．發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)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(jī)的電動(dòng)勢(shì)?！窘獯稹拷猓篋、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(cuò)誤C、輸電線消耗功率為：＝62×4W＝144W，故C錯(cuò)誤；A、發(fā)電機(jī)的輸出功率：P＝P損+P戶＝144W+40×6×22W＝5424W，故A錯(cuò)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(jī)內(nèi)阻上的電壓為：Ur＝I1r＝24V發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為：E＝U1+Ur＝226V+24V＝250V，故B正確。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是遠(yuǎn)距離輸電，理想變壓器的輸入功率與輸出功率相等；遠(yuǎn)距離輸電，由于導(dǎo)線通電發(fā)熱導(dǎo)致能量損失，所以通過(guò)提高輸送電壓，從而實(shí)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(yuǎn)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(dǎo)線的電阻為r，用電器負(fù)載電阻為R．若輸電導(dǎo)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（）A． B． C． D．【分析】對(duì)降壓變壓器L2，利用電壓之比等于匝數(shù)之比把L2與負(fù)載電阻R等效成，然后利用串聯(lián)電路的知識(shí)就可以求得r與R的比值。【解答】解：ABCD、降壓變壓器L2與負(fù)載電阻R的等效電阻：由輸電導(dǎo)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(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是遠(yuǎn)距離輸電的能量耗散問(wèn)題，本題的難點(diǎn)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(fù)載電阻R的等效為一個(gè)新的等效電阻即可。10．（2019秋?徐州期末）如圖所示是遠(yuǎn)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(shuō)法中正確的是（）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(shí)，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(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、輸電電流為I，導(dǎo)線上有電壓的損失△U：△U＝IR，則U2﹣△U＝U3，故A錯(cuò)誤B、由表達(dá)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(cuò)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(huì)減小，則U4減小，故C錯(cuò)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(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。11．（2019秋?東?？h期末）原來(lái)采用220kV高壓向遠(yuǎn)方的城市輸電，若輸送功率一定，輸電電壓變?yōu)?10kV時(shí)，輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的（）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(shí)，損失的功率與輸送電壓的二次方成反比?！窘獯稹拷猓狠斔碗娏鱅＝，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(dāng)輸電電壓變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí)，輸電線上損耗的功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵搞清輸送功率與輸送電壓和輸送電流的關(guān)系，以及知道在輸電線上損失的功率的計(jì)算公式即可。12．（2020?濮陽(yáng)模擬）某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機(jī)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?yàn)樽儔浩骶鶠槔硐胱儔浩?，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?jù)變壓器的構(gòu)造和工作原理分析，將發(fā)電站的電能遠(yuǎn)輸時(shí)，由于電線上的電阻而導(dǎo)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?！窘獯稹拷猓篈BC、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(cuò)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(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)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(guān)系。13．（2019秋?祁東縣校級(jí)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（）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(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道輸出功率與輸出電壓、電流的關(guān)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(guān)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(yuǎn)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(shuō)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(cuò)誤；B、輸出電功率P0＝20kW，而升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠(yuǎn)距離輸送，所以根據(jù)可知輸電線上的電流I＝＝10A，故B錯(cuò)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(dǎo)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(cuò)誤；故選：C。【點(diǎn)評(píng)】掌握住理想變壓器的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系，理解導(dǎo)線上損失的電壓與導(dǎo)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(guān)系即可解決本題。15．（2019秋?蘭陵縣校級(jí)月考）2019年7月1日，被譽(yù)為“疆電東送”高速通道的±1100千伏“新疆準(zhǔn)東﹣安徽皖南”特高壓直流工程正式投運(yùn)，它是目前世界上電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、送電距離最遠(yuǎn)、技術(shù)水平最先進(jìn)的特高壓直流輸電工程。該特高壓工程在全壓運(yùn)行前，首先試投運(yùn)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(yùn)的（）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?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)P＝UI得，全壓輸電電壓升為試壓電壓的2倍時(shí)，輸電電流變?yōu)樵瓉?lái)的倍，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(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握輸送功率與輸電電壓與輸電電流的關(guān)系，以及掌握P損＝I2R，注意試壓電壓與全壓電壓的之比關(guān)系。16．（2019?貴州學(xué)業(yè)考試）遠(yuǎn)距離輸電采用高壓輸電的主要原因是（）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(guò)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(guān)系，再根據(jù)P損＝I2R得出損失的功率?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)P＝UI，輸電電壓越高，輸電電流越小，再根據(jù)P損＝I2R知，損耗的功率越小；高壓輸電是通過(guò)減小輸電線的電流來(lái)減少損耗的功率的，故ABC錯(cuò)誤；D正確；故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握輸電功率與輸電電壓的關(guān)系，以及損失功率與輸電電流的關(guān)系。17．（2019春?東勝區(qū)校級(jí)期中）如圖所示為遠(yuǎn)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(shuō)法正確的（）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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、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(cuò)誤；B、保持輸送功率不變?cè)龃骍1，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(cuò)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(cuò)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?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。18．（2019春?玉山縣校級(jí)月考）如圖所示，為遠(yuǎn)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（）A．（）（） B．（）（） C．（）（） D．（）（）【分析】理想變壓器輸入功率和輸出功率相等，通過(guò)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(diǎn)即可判斷?！窘獯稹拷猓河脩袅鬟^(guò)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(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵注意電壓有效值的使用及變壓器的特點(diǎn)，輸入功率等于輸出功率，電壓比等于匝數(shù)比。19．（2020春?開(kāi)封期末）如圖所示是遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，已知發(fā)動(dòng)機(jī)F輸出的電壓穩(wěn)定，變壓器T1、T2均為理想變壓器，下列關(guān)于圖中物理量的描述及關(guān)系正確的是（）A．＝，＝ B．P2﹣P3＝I22r線 C．R用變大時(shí)，U4變大，P1變大 D．R用變小時(shí)，U2﹣U3變大，P1變小【分析】根據(jù)電壓和匝數(shù)的關(guān)系，電流和匝數(shù)的關(guān)系分析。根據(jù)功率分配原則分析。用戶端的負(fù)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(guān)系可知，降壓變壓器的輸出電壓U4變化，進(jìn)一步分析升壓變壓器，得到正確結(jié)論?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)電壓和匝數(shù)的關(guān)系可知，，根據(jù)電流和匝數(shù)的關(guān)系可知，，故A錯(cuò)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(fù)載R用變大時(shí)，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(guān)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(cuò)誤；D、同理，用戶端的負(fù)載R用變小時(shí)，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(guān)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(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】該題考查了理想變壓器的相關(guān)知識(shí)，解決本題的關(guān)鍵知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)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(guān)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(guān)系。20．（2019秋?鞍山期末）如圖所示的是一遠(yuǎn)距離輸電示意圖，圖中均為理想變壓器，輸電導(dǎo)線總電阻為R．則下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是（）A．輸電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)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(guān)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(guò)升壓變壓器與降壓變壓器的匝數(shù)關(guān)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(dǎo)線中的電流強(qiáng)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(cuò)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(cuò)誤的，故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)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(guān)系。二．多選題（共12小題）21．（2021春?越秀區(qū)校級(jí)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(jī)輸出功率P＝20kW。在輸電線路上接入一個(gè)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(shuō)法正確的是（）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(shè)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(cuò)誤；D、發(fā)電機(jī)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(cuò)誤。故選：AB。【點(diǎn)評(píng)】本題考查變壓器與遠(yuǎn)距離輸電相關(guān)的問(wèn)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(yuǎn)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(jī)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(shuō)法正確的是（）A．n1：n2＝1：20 B．n3：n4＝975：44 C．通過(guò)輸電線的電流強(qiáng)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(jì)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(dǎo)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(jí)電壓為：U3＝U2﹣I2r＝5000V﹣5×5V＝4975V，則＝＝＝，故BD錯(cuò)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?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)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(guān)系，以及知道輸出功率和輸出電流和輸出電壓的關(guān)系。23．（2021春?浙江月考）風(fēng)能是一種清潔無(wú)公害的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保能源越來(lái)越得到人們的重視。如圖所示為某風(fēng)力發(fā)電站的風(fēng)車陣，它將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電，通過(guò)升壓變壓器升壓后將電能輸送至千里之外的城市，再通過(guò)降壓變壓器降壓后將電能輸送到千家萬(wàn)戶。若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是（）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(shí)，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(wú)論發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交流電還是直流電，都可以通過(guò)高壓輸電減少輸電線上的能量損耗【分析】電能在輸送時(shí)，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(huì)引起電路總電阻變??；輸電電流要通過(guò)計(jì)算?！窘獯稹拷猓篈、因?yàn)檩旊娋€有電阻，會(huì)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(shí)，相當(dāng)于并聯(lián)接入電路的電阻增多，導(dǎo)致電路總電阻減小，最終導(dǎo)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(cuò)誤；D、由于變壓器的工作原理為互感現(xiàn)象，當(dāng)電流為直流電時(shí)，變壓器起不到升壓作用，故D錯(cuò)誤。故選：AB?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查的是電能輸送的基本知識(shí)，要求對(duì)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(yuǎn)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(dāng)發(fā)電廠的輸出功率減小時(shí)，下列說(shuō)法中正確的有（）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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、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(cuò)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，總功率變小；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小；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：BC。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。25．（2021春?紅塔區(qū)校級(jí)期中）如圖為遠(yuǎn)距離的簡(jiǎn)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（）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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系。理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系。【解答】解：A、由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設(shè)用戶端的電壓是U2，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(cuò)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(cuò)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?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。26．（2020春?成都期中）我國(guó)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(shè)甲、乙兩地原來(lái)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(shuō)法正確的是（）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(dāng)輸電電壓為U輸送′＝1100kV時(shí)，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(cuò)誤；CD、由AB選項(xiàng)分析可知，當(dāng)輸電電壓為1100kV時(shí)，輸電線上損失的電功率為△P′＝＝52×10W＝250W故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電中的能量損失及功率公式的應(yīng)用，要注意功率公式中P＝UI中的電壓U應(yīng)為輸電電壓．27．（2020春?海珠區(qū)校級(jí)月考）如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)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(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)（）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(gè)燈泡兩端的電壓表達(dá)式，再比較燈泡亮度的關(guān)系，根據(jù)電流的表達(dá)式分析兩個(gè)電流表示數(shù)的關(guān)系，即可得到R1與R3消耗的功率的關(guān)系。【解答】解：AB、設(shè)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(duì)于變壓器電路，升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U′＝，設(shè)通過(guò)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?yàn)镽L＞2R，K＜1，由IA2＝，I1＝。對(duì)于IA1＝，IA2＝，通過(guò)比較分母的大小來(lái)比較它們的大小。而分母根據(jù)作差法判斷：（2RK+）﹣（2R+RL）＝，因?yàn)镽L＞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(cuò)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(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握變壓器的原理和特點(diǎn)，以及掌握遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中電壓損失和輸入電壓、輸出電壓的關(guān)系，掌握電功率的計(jì)算公式。28．（2020秋?如皋市校級(jí)月考）遠(yuǎn)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(dāng)S由2改接為1時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系．理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系．【解答】解：A、當(dāng)S由2改接為1時(shí)，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(cè)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(dāng)升壓變壓器副線圈增大時(shí)，依據(jù)P＝UI，導(dǎo)線電流減小，所以電流表的示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤；C、由B選項(xiàng)可知，因?qū)Ь€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(dǎo)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(cuò)誤；故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)，及發(fā)電廠輸出電壓和功率均不變是解題的關(guān)鍵，同時(shí)理解理想變壓器中“理想”的含義．29．（2020春?梅州期末）遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，交流發(fā)電機(jī)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(dāng)用戶消耗的功率變大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．輸電線中通過(guò)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(dāng)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?！窘獯稹拷猓篈B、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(guān)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(cuò)誤，B正確；C、發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1不變，根據(jù)電壓和匝數(shù)的關(guān)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(cuò)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?！军c(diǎn)評(píng)】此題考查了變壓器的構(gòu)造與原理，解決本題的關(guān)鍵知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)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(guān)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(guān)系。30．（2020春?武昌區(qū)校級(jí)月考）一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為1000kW，電壓為1000V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠(yuǎn)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(fù)載為多個(gè)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(jī)輸出功率的10%，變壓器T1和T2的耗損可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則（）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(fù)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(shí)能確定接入多少個(gè)燈泡才正常發(fā)光。【解答】解：A、對(duì)于變壓器T1，由P＝U1I1，代入數(shù)據(jù)解得：I1＝1×103A，損失功率為：P損＝P×10%＝，代入數(shù)據(jù)解得：I2＝100A，故A正確；B、又I1n1＝I2n2，故n1：n2＝I2：I1＝1：10，U3＝U2﹣I2R，＝，故U2＝1×104V，U3＝9×103V，即變壓器T2原線圈電壓為9kV；由于負(fù)載為多個(gè)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(cuò)誤；D、用戶得到的功率為P用＝P×90%＝N?P0，N＝2.25×104盞，故D錯(cuò)誤。故選：AB。【點(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電中的能量損失及功率公式的應(yīng)用，要注意功率公式中P＝UI中的電壓U應(yīng)為輸電電壓，不是發(fā)電機(jī)的輸出電壓；本題突破點(diǎn)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(jí)月考）在如圖所示的遠(yuǎn)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(shuō)法中正確的有（）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(yuǎn)距離輸電過(guò)程中的功率、電壓的損失與哪些因素有關(guān)，明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系；理想變壓器電壓和匝數(shù)關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈、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(cuò)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(cuò)誤，D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題，一定要明確整個(gè)過(guò)程中的功率、電壓關(guān)系，尤其注意導(dǎo)線上損失的電壓和功率與哪些因素有關(guān)。32．（2019秋?鎮(zhèn)江期末）如圖所示，通過(guò)較長(zhǎng)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(kāi)關(guān)S，兩電阻絲均正常工作，現(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，下列判斷正確的是（）A．輸電線中電流變小 B．電阻絲M兩端電壓減小 C．整個(gè)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(dòng)態(tài)分析類似，可以根據(jù)開(kāi)關(guān)S的斷開(kāi)后電路電阻的變化，確定出總電路的電阻的變化，進(jìn)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(lái)分析電路消耗功率的變化?！窘獯稹拷猓篈、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)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(cuò)誤。C、根據(jù)P＝IU0可知，總電流I變小，則整個(gè)電路消耗的功率變小，故C錯(cuò)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(fù)原值，故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】此題屬于電路的動(dòng)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。電磁振蕩知識(shí)點(diǎn)：電磁振蕩一、電場(chǎng)振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流．2．振蕩電路：能產(chǎn)生振蕩電流的電路．最簡(jiǎn)單的振蕩電路為L(zhǎng)C振蕩電路．3．LC振蕩電路的放電、充電過(guò)程(1)電容器放電：由于線圈的自感作用，放電電流不會(huì)立刻達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少．放電完畢時(shí)，極板上的電荷量為零，放電電流達(dá)到最大值．該過(guò)程電容器的電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為線圈的磁場(chǎng)能．(2)電容器充電：電容器放電完畢時(shí)，由于線圈的自感作用，電流并不會(huì)立刻減小為零，而要保持原來(lái)的方向繼續(xù)流動(dòng)，并逐漸減小，電容器開(kāi)始反向充電，極板上的電荷逐漸增多，電流減小到零時(shí)，充電結(jié)束，極板上的電荷最多．該過(guò)程中線圈的磁場(chǎng)能又全部轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能．4．電磁振蕩的實(shí)質(zhì)在電磁振蕩過(guò)程中，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場(chǎng)強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在周期性地變化著，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能也隨著做周期性的轉(zhuǎn)化．二、電磁振蕩的周期和頻率1．電磁振蕩的周期T：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間．2．電磁振蕩的頻率f：周期的倒數(shù)，數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)．如果振蕩電路沒(méi)有能量損失，也不受其他外界條件影響，這時(shí)的周期和頻率分別叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率．3．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).其中：周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)．技巧點(diǎn)撥一、電磁振蕩的產(chǎn)生及能量變化1．各物理量隨時(shí)間的變化圖像：振蕩過(guò)程中電流i、極板上的電荷量q、電場(chǎng)能EE和磁場(chǎng)能EB之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系．(如下圖)2．相關(guān)量與電路狀態(tài)的對(duì)應(yīng)情況電路狀態(tài)abcde時(shí)刻t0eq\f(T,4)eq\f(T,2)eq\f(3T,4)T電荷量q最多0最多0最多電場(chǎng)能EE最大0最大0最大電流i0正向最大0反向最大0磁場(chǎng)能EB0最大0最大03.(1)在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過(guò)程中，與電容器有關(guān)的物理量：電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電場(chǎng)能EE是同步變化的，即q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)．與振蕩線圈有關(guān)的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能EB也是同步變化的，即i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)．(2)在LC振蕩過(guò)程中，電容器上的三個(gè)物理量q、E、EE增大時(shí)，線圈中的三個(gè)物理量i、B、EB減小，且它們的變化是同步的，也即q、E、EE↓eq\o(→,\s\up10(同步異向變化))i、B、EB↓.二、電磁振蕩的周期和頻率1．LC電路的周期和頻率公式：T＝2πeq\r(LC)，f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).2．說(shuō)明：(1)LC電路的周期、頻率都由電路本身的特性(L和C的值)決定，與電容器極板上電荷量的多少、板間電壓的高低、是否接入電路中等因素?zé)o關(guān)，所以稱為L(zhǎng)C電路的固有周期和固有頻率．(2)使用周期公式時(shí)，一定要注意單位，T、L、C、f的單位分別是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)、赫茲(Hz)．(3)電感器和電容器在LC振蕩電路中既是能量的轉(zhuǎn)換器，又決定著這種轉(zhuǎn)換的快慢，電感L或電容C越大，能量轉(zhuǎn)換時(shí)間也越長(zhǎng)，故周期也越長(zhǎng)．(4)電路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的變化周期就是LC電路的振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，在一個(gè)周期內(nèi)上述各量方向改變兩次；電容器極板上所帶的電荷量，其變化周期也是振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，極板上電荷的電性在一個(gè)周期內(nèi)改變兩次；電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能也在做周期性變化，但是它們的變化周期是振蕩周期的一半，即T′＝eq\f(T,2)＝πeq\r(LC).例題精練1．（2021?海淀區(qū)校級(jí)模擬）對(duì)處于如圖所示時(shí)刻的LC振蕩電路，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器正在放電，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能 B．電容器正在充電，電場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能 C．電容器正在放電，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能 D．電容器正在充電，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能【分析】明確電場(chǎng)方向，從而確定兩極板的正負(fù)，再根據(jù)電流的方向即可確定是充電還是放電，同時(shí)明確能量的轉(zhuǎn)化方向，知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙電路中電流的變化?！窘獯稹拷猓簣D示時(shí)刻極板中電場(chǎng)方向向上，電容器下極板帶正電；通過(guò)圖示電流方向，知電容器在充電，振蕩電流減小，電容器上的電荷量正在增大，磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器充電時(shí)，電流在減小，電容器上的電荷量增大，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能；當(dāng)電容器放電時(shí)，電流在增大，電容器上的電荷量減小，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。2．（2021春?煙臺(tái)期中）在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．回路中電流值最大時(shí)，回路中電場(chǎng)能最大 B．電容器充電完畢時(shí)，回路中磁場(chǎng)能最少 C．回路中電流減小時(shí)，電容器上電荷量也減少 D．回路中磁場(chǎng)能減少時(shí)，回路中電流值增大【分析】LC振蕩電路中，當(dāng)電容器在放電過(guò)程：電場(chǎng)能在減少，磁場(chǎng)能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少。從能量看：電場(chǎng)能在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化；當(dāng)電容器在充電過(guò)程：電場(chǎng)能在增加，磁場(chǎng)能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。從能量看：磁場(chǎng)能在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化?！窘獯稹拷猓篈B、LC振蕩電路電容器放電完畢時(shí)，電路中電流為零，電容器兩極板電荷量最多，電壓最大，電場(chǎng)能為最大，磁場(chǎng)能為零，故A錯(cuò)誤，B正確；C、回路中電流減小時(shí)為充電過(guò)程，電容器上的電荷量一定增加，故C錯(cuò)誤；D、回路中磁場(chǎng)能減少說(shuō)明電流值也在減少，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)電磁振蕩過(guò)程的掌握情況，要注意明確：電容器充電完畢（放電開(kāi)始）：電場(chǎng)能達(dá)到最大，磁場(chǎng)能為零，回路中感應(yīng)電流i＝0；放電完畢（充電開(kāi)始）：電場(chǎng)能為零，磁場(chǎng)能達(dá)到最大，回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大。隨堂練習(xí)1．（2021春?諸暨市校級(jí)期中）如圖所示，電容器充電穩(wěn)定后，將開(kāi)關(guān)S由b扳到a并開(kāi)始計(jì)時(shí)，在電流振蕩了半個(gè)周期時(shí)，電路中（）A．電容器C里的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下 B．線圈L周圍磁場(chǎng)最強(qiáng) C．線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 D．磁場(chǎng)能開(kāi)始向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化【分析】在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器在放電過(guò)程：電場(chǎng)能在減少，磁場(chǎng)能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少。從能量看：電場(chǎng)能在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化；當(dāng)電容器在充電過(guò)程：電場(chǎng)能在增加，磁場(chǎng)能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。從能量看：磁場(chǎng)能在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化?！窘獯稹拷猓簩㈤_(kāi)關(guān)S由b扳到a時(shí)，電容器通過(guò)線圈開(kāi)始放電，在電流振蕩了半個(gè)周期時(shí)，電容器處于反向充電完畢時(shí)刻，此時(shí)電容器下極板帶正電，電容器C里的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上；此時(shí)線圈中電流為零，線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零；電容器將向開(kāi)始放電，即將要由電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于電磁振蕩應(yīng)明確：電容器充電完畢（放電開(kāi)始）：電場(chǎng)能達(dá)到最大，磁場(chǎng)能為零，回路中感應(yīng)電流i＝0．放電完畢（充電開(kāi)始）：電場(chǎng)能為零，磁場(chǎng)能達(dá)到最大，回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大2．（2021春?鼓樓區(qū)校級(jí)月考）如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器上下極板帶電情況和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖所示，則此時(shí)（）A．線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大 B．電容器兩端電壓正在增大 C．磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 D．增大電容器的電容，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)【分析】由線圈L中的磁場(chǎng)方向向上應(yīng)用安培定則判斷電流方向，通過(guò)電容器的帶電判斷電容器處于充電還是放電，然后進(jìn)一步分析即可?！窘獯稹拷猓篈、由安培定則可知回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?，上極板為正極板，此時(shí)電容器正在放電，電流減小越來(lái)越慢，故線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在減小，故A錯(cuò)誤；B、此時(shí)電容器正在放電，故電容器兩端的電壓正在減小，故B錯(cuò)誤；C、放電過(guò)程中電場(chǎng)能減小，磁場(chǎng)能增大，故電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故C錯(cuò)誤；D、增大電容器的電容，由可知，LC回路中的頻率減小，所以可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了安培定則以及電容器放電，解題關(guān)鍵在于通過(guò)電容器的放電過(guò)程分析回路中的電流變化。3．（2021?鼓樓區(qū)校級(jí)二模）如圖所示的LC振蕩電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊發(fā)生振蕩后，下列說(shuō)法中正確的是（）A．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，電容器上的帶電荷量最大 B．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場(chǎng)能最大 C．振蕩電流為零時(shí)，電場(chǎng)能為零 D．振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔等于振蕩周期【分析】在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器在放電過(guò)程：電場(chǎng)能在減少，磁場(chǎng)能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少。從能量看：電場(chǎng)能在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化；當(dāng)電容器在充電過(guò)程：電場(chǎng)能在增加，磁場(chǎng)能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。從能量看：磁場(chǎng)能在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化。電容器具有儲(chǔ)存電荷的作用，而線圈對(duì)電流有阻礙作用?！窘獯稹拷猓篈B、當(dāng)電流達(dá)最大時(shí)，此時(shí)磁場(chǎng)能是大，電場(chǎng)能最小，電容器上的帶電量為零；故A錯(cuò)誤，B正確；C、當(dāng)電流為零時(shí)，充電完成，此時(shí)磁場(chǎng)能為零；電場(chǎng)能最大；故C錯(cuò)誤；D、由振蕩電路的周期性可知，振蕩電流相鄰兩次為零時(shí)間間隔等于振蕩周期的一半；故D錯(cuò)誤；故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生電磁振蕩相關(guān)知識(shí)以及部分電學(xué)元件特性，要求學(xué)生掌握電容器充放電過(guò)程，會(huì)判定電流、電量、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電壓如何變化。要求學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中注意形成記憶性的規(guī)律，以便于更快更準(zhǔn)確的解題。綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021春?如皋市月考）如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器上下極板帶電情況和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖所示，則此時(shí)（）A．線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大 B．電容器兩端電壓正在增大 C．磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 D．在電容器內(nèi)放入絕緣物質(zhì)，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)【分析】由安培定則以及電容器放電進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓篈、由安培定則可知回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?，上極板為正極板，此時(shí)電容器正在放電，電流減小越來(lái)越慢，故線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在減小，故A錯(cuò)誤；B、此時(shí)電容器正在放電，故電容器兩端的電壓正在減小，故B錯(cuò)誤；C、放電過(guò)程中電場(chǎng)能減小，磁場(chǎng)能增大，故電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，故C錯(cuò)誤；D、在電容器中放入絕緣物質(zhì)，電容增大，由可知，LC回路中的頻率減小，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，故D正確；故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了安培定則以及電容器放電，解題關(guān)鍵在于通過(guò)電容器的放電過(guò)程分析回路中的電流變化。2．（2021?浙江模擬）在LC振蕩電路中，t1時(shí)刻和t2時(shí)刻電感線圈中的磁感線和電容器中極板的帶電情況分別如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．在t1時(shí)刻電容器正在充電 B．在t2時(shí)刻電容器正在充電 C．在t1時(shí)刻電路中的電流處在減小狀態(tài) D．在t2時(shí)刻電路中的電流處在增大狀態(tài)【分析】明確振蕩電路的產(chǎn)生過(guò)程，知道振蕩電路充電時(shí)電流越來(lái)越小，自感線圈阻礙它減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，放電時(shí)電流越來(lái)越大，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能?！窘獯稹拷猓河深}圖t1時(shí)刻電感線圈中的磁感線方向，根據(jù)右手螺旋定則可以判斷電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針，此時(shí)電容器左極板為正極，說(shuō)明此時(shí)此時(shí)電容器正在放電，電流處在增大的狀態(tài)；同理可知，t2時(shí)刻電容器正在充電，電路中電流處在減小的狀態(tài)，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了振蕩電路的充放電過(guò)程中電流的變化和自感線圈的磁感線的方向，能量的轉(zhuǎn)化和守恒，注意電容器充放電時(shí)的重要