第4節(jié)　電能的輸送 教學(xué)設(shè)計

第4節(jié)電能的輸送[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．了解交變電流從變電站到用戶的輸電過程。2．知道遠距離輸電時輸電線上的損失與哪些因素有關(guān)，了解高壓輸電的原理。3．知道遠距離輸電線路的基本構(gòu)成，會對簡單的遠距離輸電線路進行定量計算。知識點1降低輸電損耗的兩個途徑1．輸送電能的基本要求(1)可靠：保證供電線路可靠地工作，少有故障。(2)保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定。(3)經(jīng)濟：輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗少。2．降低輸電損耗的兩個途徑(1)輸電線上的功率損失ΔP＝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途徑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)線的橫截面積減小輸電導(dǎo)線中的電流為減小輸電電流，同時又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電電壓知識點2電網(wǎng)供電1．遠距離輸電基本原理：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)供電的優(yōu)點電網(wǎng)供電可以減小斷電的風(fēng)險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質(zhì)量。使用電網(wǎng)，可以根據(jù)火電、水電、核電的特點，合理地調(diào)度電力。[判一判](1)輸電線上的電壓損失可用ΔU＝Ir計算，r為輸電線的電阻。()(2)輸電電壓越高越好。()(3)根據(jù)P＝eq\f(U2,R)可知，要減小損耗功率，輸電電壓越低越好。()(4)為減小遠距離輸電的損失可增大輸電電流。()(5)在遠距離輸電線上的功率損失與輸電線上電壓損失的平方成正比。()(6)采用電網(wǎng)送電可以降低一次能源的運輸成本，獲得最大的經(jīng)濟效益。()提示：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√1．(降低輸電損耗的兩個途徑)輸電導(dǎo)線的電阻為R，輸送電功率為P，現(xiàn)在分別用U1和U2兩種電壓來輸電，則兩次輸電線上損失的功率之比為()A．U1∶U2 B．Ueq\o\al(2,1)∶Ueq\o\al(2,2)C．Ueq\o\al(2,2)∶Ueq\o\al(2,1) D．U2∶U1解析：選C。由題意知輸送的功率一定，由P＝UI可知，I＝eq\f(P,U)，則P損＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))eq\s\up12(2)R，知輸電線上損失的電功率與電壓的平方成反比，故ΔP1∶ΔP2＝Ueq\o\al(2,2)∶Ueq\o\al(2,1)，故C正確，A、B、D錯誤。2．(輸電線上的損耗)(多選)某發(fā)電廠原來用電壓為U1的交流電輸電，后改用變壓比為1∶50的升壓變壓器將電壓升高為U2后輸電，輸送的電功率保持不變。若輸電線路的總電阻為R線，則下列說法正確的是()A．由公式I＝eq\f(P,U2)可知，提高電壓后輸電線上的電流降為原來的eq\f(1,50)B．由公式I＝eq\f(U2,R線)可知，提高電壓后輸電線上的電流增為原來的50倍C．由公式P＝I2R線可知，提高電壓后輸電線上的功率損耗減為原來的eq\f(1,2500)D．由公式P＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),R線)可知，提高電壓后輸電線上的功率損耗增大為原來的2500倍解析：選AC。由eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，U2＝50U1，輸送功率不變，由公式I＝eq\f(P,U2)可知，輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,50)，A正確；由P＝I2R線可知，輸電線上的功率損耗減為原來的eq\f(1,2500)，C正確；B、D中的U2應(yīng)為損失的電壓，B、D錯誤。3．(輸電線上的損耗)遠距離輸電示意圖如圖所示，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsinωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\f(Ueq\o\al(2,m),4r) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)))eq\f(Ueq\o\al(2,m),4r)C．4req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um)))eq\s\up12(2) D．4req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n2,n1)))eq\s\up12(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um)))eq\s\up12(2)解析：選C。原線圈電壓的有效值：U1＝eq\f(Um,\r(2))，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可得U2＝eq\f(n2,n1)·eq\f(Um,\r(2))，又因為是理想變壓器，所以T的副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率P，所以輸電線上的電流I＝eq\f(P,U2)，輸電線上損失的電功率為P′＝I2·2r＝4req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1,n2)))eq\s\up12(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,Um)))eq\s\up12(2)，C正確，A、B、D錯誤。探究一降低輸電損耗的兩個途徑【問題導(dǎo)引】如圖所示，假定發(fā)電廠輸出的電壓為U，輸送功率為P，輸電線路中的電流是I，兩條導(dǎo)線的總電阻是r(在圖中把導(dǎo)線電阻集中畫為r)。那么：(1)用戶得到的電能與發(fā)電廠輸出的電能相等嗎？(2)輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達式是什么？降低功率損耗有哪些途徑？提示：(1)不相等，由能量守恒知，發(fā)電廠輸出的電能等于用戶得到的電能與輸電線上損失的電能之和。(2)輸電線有電阻，當(dāng)有電流流過輸電線時，有一部分電能轉(zhuǎn)化為電熱而損失掉了，這是輸電線上功率損失的主要原因。功率損失表達式：ΔP＝I2r＝eq\f(P2,U2)r，降低功率損耗的兩個途徑：①減小輸電線的電阻r；②減小輸電電流I，即提高輸電電壓U。遠距離輸電示意圖如圖所示。(1)輸電線上的電壓損失ΔU＝U－U′＝Ir＝eq\f(P,U)r。(2)輸電線上的功率損失：①ΔP＝I2r，其中I為輸電線上的電流。②ΔP＝ΔU·I或ΔP＝eq\f(（ΔU）2,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，但這要多耗費金屬材料，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)?！纠?】(多選)在遠距離輸電時，輸送的電功率為P，輸送電壓為U，所用導(dǎo)線的電阻率為ρ，橫截面積為S，總長度為L，輸電線損失的電功率為P′，用戶得到的電功率為P用，則P′和P用的關(guān)系式正確的是()A．P′＝eq\f(U2S,ρL)B．P′＝eq\f(P2ρL,U2S)C．P用＝P－eq\f(U2S,ρL)D．P用＝Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(PρL,U2S)))[解析]輸電線電阻R＝ρeq\f(L,S)輸電電流I＝eq\f(P,U)故輸電線上損失的電功率為P′＝I2R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P,U)))eq\s\up12(2)ρeq\f(L,S)＝eq\f(P2ρL,U2S)用戶得到的功率為P用＝P－P′＝Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(PρL,U2S)))。[答案]BD【例2】(多選)如圖所示的是遠距離輸電示意圖，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2，一座小型發(fā)電站的輸出電壓為U，輸出的電功率為P，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1、U2，輸電導(dǎo)線的總電阻為r，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是()A．輸電線上的電流大小I＝eq\f(n2P,n1U1)B．輸電線上損失的電壓U損＝eq\f(n1Pr,n2U1)C．輸電線上損失的功率P損＝eq\f(neq\o\al(2,1)P,neq\o\al(2,2)Ueq\o\al(2,1))rD．用戶得到的功率P用＝P－eq\f(neq\o\al(2,1)P2,neq\o\al(2,2)Ueq\o\al(2,1))r[解析]對于理想變壓器有U＝U1，eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，P＝U1I1＝U2I2，聯(lián)立解得I2＝eq\f(n1P,n2U1)＝I，故A錯誤；輸電線上損失的電壓為U損＝I2r＝eq\f(n1Pr,n2U1)，故B正確；輸電線上損失的功率P損＝Ieq\o\al(2,2)r＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n1P,n2U1)))2r，故C錯誤；用戶得到的功率P用＝P－P損＝P－eq\f(neq\o\al(2,1)P2,neq\o\al(2,2)Ueq\o\al(2,1))r，故D正確。[答案]BD[針對訓(xùn)練1]下列關(guān)于減小遠距離輸電導(dǎo)線上熱損耗的說法中，正確的是()A．因為熱功率P＝eq\f(U2,R)，所以應(yīng)降低輸送電壓，增大輸電導(dǎo)線電阻，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗B．因為熱功率P＝IU，所以應(yīng)采用低電壓、小電流輸電，才能減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗C．因為熱功率P＝I2R，所以可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗D．以上說法均不正確解析：選C。輸電導(dǎo)線上的熱損耗若用P＝eq\f(U2,R)或P＝IU公式，則U必須為輸電線上等效電阻兩端的電壓，并不是輸電電壓，A、B錯誤；輸電導(dǎo)線上的熱損耗若用P＝I2R，I為輸電電流、R為輸電線電阻，所以減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法可以減小輸電導(dǎo)線上的熱損耗，C正確，D錯誤。探究二遠距離輸電電路分析【問題導(dǎo)引】某發(fā)電站向遠處送電的示意圖如圖所示，其中各部分的物理量已在圖上標(biāo)注，在這個電路中包括三個回路。(1)結(jié)合閉合電路的知識，分別分析三個回路中各物理量之間的關(guān)系(發(fā)電機內(nèi)阻，n1、n2、n3、n4線圈的電阻均忽略不計)。(2)若兩個變壓器均為理想變壓器，則每個變壓器中的電流、電壓、功率有什么關(guān)系？提示：(1)第一個回路：P1＝U1I1第二個回路：U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝Ieq\o\al(2,線)R＋P3第三個回路：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。解決遠距離輸電問題時，需要畫輸電的電路圖，理清三個回路，抓住兩個聯(lián)系，掌握一個定律。(1)畫圖、理清三個回路(如圖所示)回路1∶P1＝U1I1回路2∶U2＝ΔU＋U3，P2＝ΔP＋P3＝Ieq\o\al(2,2)R線＋P3，I2＝I3回路3∶P4＝U4I4(2)抓住兩個聯(lián)系①理想升壓變壓器聯(lián)系回路1和回路2即eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，P1＝P2。②理想降壓變壓器聯(lián)系回路2和回路3即eq\f(U3,U4)＝eq\f(n3,n4)，eq\f(I3,I4)＝eq\f(n4,n3)，P3＝P4。(3)掌握一個定律根據(jù)能量守恒定律得P2＝ΔP＋P3。【例3】發(fā)電機兩端的電壓為220V，輸出功率為44kW，輸電導(dǎo)線的總電阻為0.2Ω，如果用原、副線圈匝數(shù)比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用原、副線圈匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶。(1)畫出全過程的線路示意圖；(2)求用戶得到的電壓和功率；(3)若不經(jīng)過變壓而直接送給用戶，求用戶得到的電壓和功率。[解析](1)線路示意圖如圖甲所示。(2)由圖甲可知，升壓變壓器副線圈兩端的輸出電壓U2＝eq\f(n2,n1)U1＝2200V。根據(jù)理想變壓器P入＝P出，則升壓變壓器副線圈的輸出電流I2＝eq\f(P,U2)＝eq\f(44×103,2200)A＝20A，輸電線上的功率損失和電壓損失分別為P損＝Ieq\o\al(2,2)R線＝202×0.2W＝80WU損＝I2R線＝20×0.2V＝4V所以降壓變壓器原線圈的輸入電壓和電流分別為U3＝U2－U損＝2200V－4V＝2196VI3＝I2＝20A降壓變壓器副線圈的輸出電壓和電流分別為U4＝eq\f(n4,n3)U3＝eq\f(1,10)×2196V＝219.6VI4＝eq\f(n3,n4)I3＝10×20A＝200A用戶得到的功率為P4＝U4I4＝219.6×200W＝4.392×104W。(3)若直接給用戶供電，線路示意圖如圖乙所示。則輸電電流I′＝eq\f(P,U1)＝eq\f(44×103,220)A＝200A輸電線路上的電壓損失ΔU′＝I′R線＝200×0.2V＝40V所以用戶得到的電壓U2′＝U1－ΔU′＝220V－40V＝180V用戶得到的功率為P′＝U2′I′＝180×200W＝3.6×104W。[答案](1)見解析圖(2)219.6V4．392×104W(3)180V3.6×104W[針對訓(xùn)練2]如圖所示的是遠距離輸電示意圖，發(fā)電機的輸出電壓U1、輸電線的電阻及理想變壓器的匝數(shù)均不變，當(dāng)用戶開啟的用電器越來越多時，下列表述正確的是()A．升壓變壓器副線圈電壓U2降低B．降壓變壓器原線圈電壓U3升高C．輸電線消耗的功率增大D．發(fā)電機的輸出功率不變解析：選C。發(fā)電機的輸出電壓U1不變，升壓變壓器匝數(shù)比不變，則副線圈電壓U2不變，A錯誤；當(dāng)用電器增多時，功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，則降壓變壓器原線圈電流增大，輸電線上的電流增大，可知輸電線上的功率損失增大、輸電線上的電壓損失增大，進一步導(dǎo)致降壓變壓器的輸入電壓U3減小，B錯誤，C正確；用戶開啟的用電器增多，消耗的功率增大，發(fā)電機輸出功率隨之增大，D錯誤。[針對訓(xùn)練3]某水電站，用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3×106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是()A．輸電線上輸送的電流大小為2×105AB．輸電線上由電阻造成的電壓損失為15kVC．若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108kWD．輸電線上損失的功率為ΔP＝eq\f(U2,r)，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻解析：選B。輸出電功率P＝3×106kW，輸電電壓U＝500kV，則輸電線上輸送的電流大小為I＝eq\f(P,U)＝6×103A，A錯誤；輸電線上由電阻造成的電壓損失ΔU＝Ir＝15kV，B正確；輸電線上損失的功率ΔP損＝ΔU·I＝eq\f(P2,U2)r，D錯誤；若改用5kV電壓輸電，其損失的功率不可能高于輸出功率，否則違反能量守恒定律，C錯誤。[A級——基礎(chǔ)達標(biāo)練]1．(多選)遠距離高壓輸電的示意圖如圖所示。關(guān)于遠距離輸電，下列表述正確的是()A．增加輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失B．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發(fā)熱損耗的C．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小D．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好解析：選ABD。輸電線損失的功率P損＝I2R線，減小I或R線均可減小輸電線損失的功率；由I＝eq\f(P,U)，電壓一定，功率增大則電流增大，P損增大；輸電過程不一定是電壓越高越好，故A、B、D正確。2．(多選)遠距離輸送一定功率的交變電流，若輸送電壓升高為原來的n倍，關(guān)于輸電線上由電阻造成的電壓損耗和功率損耗的說法正確的是()A．輸電線上的電功率損耗是原來的eq\f(1,n)B．輸電線上的電功率損耗是原來的eq\f(1,n2)C．輸電線上的電壓損耗是原來的eq\f(1,n)D．輸電線上的電壓損耗是原來的n倍解析：選BC。由P＝UI知，當(dāng)輸送的功率P一定，電壓升高為原來的n倍時，輸電電流I′＝eq\f(P,U′)＝eq\f(P,nU)＝eq\f(1,n)I。又P損＝I2R線，所以輸電線上的功率損耗P損′＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)I))eq\s\up12(2)R線＝eq\f(1,n2)P損，B正確，A錯誤；輸電線上的電壓損耗ΔU′＝I′R線＝eq\f(1,n)IR線＝eq\f(1,n)ΔU，C正確，D錯誤。3．(多選)遠距離輸送交變電流都采用高壓輸電，我國正在研究用比330kV高很多的電壓進行輸電，采用高壓輸電的優(yōu)點是()A．可節(jié)省輸電線的銅材料B．可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C．可減小輸電線上的能量損失D．可加快輸電的速度解析：選AC。遠距離輸電往往輸送的電功率一定，根據(jù)P＝UI，輸送電壓U越高，則輸送電流I＝eq\f(P,U)越小，根據(jù)P損＝I2r知，在輸電線損耗一定的情況下，輸電線電阻可略大，導(dǎo)線可做得細(xì)一些或選擇電阻率略大的材料(非銅材料)；若輸電線確定，即r確定，則可減小輸電線上的能量損耗，故A、C正確；交變電流的頻率是一定的，不需調(diào)節(jié)，輸電的速度就是電磁波的傳播速度，故B、D錯誤。4．中國已投產(chǎn)運行的1000kV特高壓輸電，是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來用500kV的超高壓輸電，在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1000kV特高壓輸電，不考慮其他因素的影響。則()A．輸電電流變?yōu)樵瓉淼?倍B．輸電線上損失的電壓將變?yōu)樵瓉淼?倍C．輸電線上損失的電壓將變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)D．輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)解析：選C。根據(jù)輸送電功率P輸＝U輸I輸及P輸不變，可知，輸電電流I輸＝eq\f(P輸,U輸)∝eq\f(1,U輸)，當(dāng)U輸變?yōu)樵瓉淼?倍時，I輸變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，A錯誤；輸電線上損失的電壓U損＝I輸R線∝I輸，所以，當(dāng)輸電電流變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)時，輸電線上損失的電壓也變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)，B錯誤，C正確；輸電線上損耗的電功率P損＝Ieq\o\al(2,輸)R線∝Ieq\o\al(2,輸)，所以輸電線上損耗的電功率將變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)，D錯誤。5．遠距離輸電線路的示意圖如圖所示，若發(fā)電機的輸出電壓不變，則下列敘述正確的是()A．升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶電設(shè)備的功率無關(guān)B．輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定C．當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時，輸電線上損失的功率增大D．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓解析：選C。變壓器的輸入功率、輸入電流的大小是由用戶消耗的功率大小決定的，A、B錯誤；用戶的總電阻減小，根據(jù)P＝eq\f(U2,R)，輸電電壓不變，消耗的功率增大，輸電線上的電流增大，再根據(jù)P損＝I2r，線路損失功率增大，C正確；升壓變壓器的輸出電壓等于在輸電線路電阻上損失的電壓加上降壓變壓器輸入電壓，D錯誤。6．遠距離交流輸電的簡化電路圖如圖所示。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，流入用戶端的電流是I2。則()A．用戶端的電壓為eq\f(I1U1,I2)B．輸電線上損失的電壓為UC．理想變壓器的輸入功率為Ieq\o\al(2,1)rD．輸電線路上損失的電功率為I1U解析：選A。根據(jù)理想變壓器的工作原理，得I1U1＝I2U2，所以用戶端的電壓U2＝eq\f(I1U1,I2)，A正確；輸電線上損失的電壓U′＝I1r＝U－U1，B錯誤；變壓器的輸入功率P1＝I1U－Ieq\o\al(2,1)r＝I1U1，C錯誤；輸電線路上損失的電功率P′＝Ieq\o\al(2,1)r＝I1(U－U1)，D錯誤。7．某水電站，用總電阻為2.5Ω的輸電線輸電給500km外的用戶，其輸出電功率是3×106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是()A．輸電線上輸送的電流大小為2×105AB．輸電線上由電阻造成的電壓損失為15kVC．若改用5kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108kWD．輸電線上損失的功率為ΔP＝eq\f(U2,r)，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻解析：選B。輸出電功率P＝3×106kW，輸電電壓U＝500kV，則輸電線上輸送的電流大小為I＝eq\f(P,U)＝6×103A，A錯誤；輸電線上由電阻造成的電壓損失ΔU＝Ir＝15kV，B正確；輸電線上損失的功率ΔP損＝ΔU·I＝eq\f(P2,U2)r，D錯誤；若改用5kV電壓輸電，其損失的功率不可能高于輸出功率，否則違反能量守恒定律，C錯誤。[B級——能力增分練]8．遠距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()A.eq\f(I1,I2)＝eq\f(n1,n2) B．I2＝eq\f(U2,R)C．I1U1＝Ieq\o\al(2,2)R D．I1U1＝I2U2解析：選D。根據(jù)理想變壓器的工作原理得I1U1＝I2U2、eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)。U2不是加在R兩端的電壓，故I2≠eq\f(U2,R)，而I1U1等于R上消耗的功率Ieq\o\al(2,2)R與下一級變壓器的輸入功率之和。只有D正確。9．(多選)為消除高壓輸電線上的冰凌，有人設(shè)計了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰。若在正常供電時，高壓線上輸電電壓為U，電流為I，熱耗功率為ΔP；除冰時，輸電線上的熱耗功率需要變?yōu)?ΔP，則除冰時(認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變)()A．輸電電流為3I B．輸電電流為9IC．輸電電壓為3U D．輸電電壓為eq\f(1,3)U解析：選AD。高壓線上的熱耗功率ΔP＝I2R線，若熱耗功率變?yōu)?ΔP，則9ΔP＝I′2R線，可得I′＝3I，A正確；輸送功率不變，即P＝UI＝U′I′，得U′＝eq\f(1,3)U，D正確。10．(多選)遠距離輸電示意圖如圖所示，其中T1、T2為理想變壓器，輸電線總電阻可等效為電阻r，燈L1、L2相同且阻值不變?，F(xiàn)保持變壓器T1的輸入電壓不變，滑片P位置不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈L1正常發(fā)光。則下列說法正確的是()A．僅閉合開關(guān)S，燈L1會變亮B．僅閉合開關(guān)S，r消耗的功率會變大C．僅將滑片P下移，電流表的示數(shù)會變大D．僅將滑片P下移，r消耗的功率會變小解析：選BC。僅閉合S，則用戶端消耗功率增大，T2副線圈中電流增大，T2原線圈中電流也增大，則輸電線上損失的電壓和功率增大，則T2輸入電壓UT2入＝UT1出－Ir，輸入電壓減小，燈泡兩端電壓UT2出減小，故燈泡會變暗，故A錯誤，B正確；僅將滑片P下移，T1副線圈匝數(shù)增大，則輸出電壓增大，T2的輸入電壓增大，燈泡兩端電壓也增大，T2副線圈中電流變大，則T2原線圈中電流變大，則輸電線消耗的功率會變大，變壓器T1副線圈中電流變大，則原線圈中電流也變大，即電流表的示數(shù)會變大，故C正確，D錯誤。11．某通信公司準(zhǔn)備的應(yīng)急供電系統(tǒng)如圖所示，圖中T1、T2分別為理想的升壓變壓器和降壓變壓器，R表示輸電線電阻，I表示電流，U表示線圈兩端電壓，n表示線圈的匝數(shù)，下列說法正確的是()A．如果發(fā)電機的輸出功率為P，則P＝U1I1＝U2I2＝U4I4B．若n1∶n2＝n4∶n3，則有U1＝U4C．用戶消耗的功率越大，輸電線上消耗的功率越小D．如果發(fā)電機的輸出功率為P，則輸電線上消耗的功率為eq\f(P2,Ueq\o\al(2,2))R解析：選D。如果發(fā)電機的輸出功率為P，因理想變壓器沒有能量損失，故有P＝U1I1＝U2I2，但輸電線上消耗功率，故P>U4I4，故A錯誤；因為輸電線上有電壓損失，所以U1≠U4，故B錯誤；用戶消耗的功率越大，三個回路中的電流