高中物理-电能的输送专题练习
高考物理专题复习：电能的输送
高考物理专题复习：电能的输送一、单选题1．远距离输电要采用（ ）A ．与发电厂电压相同输电B ．低压输电C ．高压输电D ．都可以2．远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈的匝数分别为1n 、2n 。
在T 的原线圈两端接入一电压cos m u U t ω=的交流电源，已知升压变压器T 的原线圈输入的总电功率为P ，输电线的总电阻为r ，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（ ）A ．2122m Pn P r U n ⎛⎫- ⎪⎝⎭B ．222m Pn P r U n ⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．2122m Pn r U n ⎛⎫⎪⎝⎭D ．2224m Pn r P n ⎛⎫⎪⎝⎭3．远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高到原来的n （n >1）倍，则（ ） A ．输电线上的电压损失增大 B ．输电线上的功率损失增大 C ．输电线上的电压损失不变D ．输电线上的功率损失减少到原来的21n 4．以下关于电能输送的分析，正确的是（ ）A ．由公式P ＝2U R 知，输电电压越高，输电线上功率损失越大B ．由公式P ＝2U R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越大C ．由公式P ＝I 2R 知，输电电流越大，输电导线上功率损失越小D ．由公式P ＝UI 知，输电导线上的功率损失与电流成正比5．输电线输送的电功率为P ，用U 1和U 2两种电压来输电，两次输电线上电流之比为（ ） A ．U 1∶U 2B ．U 12∶U 22C ．U 22∶U 12D ．U 2∶U 16．某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电，两种情况下输送的电功率都是P 。
若输电线路的总电阻为R ，则下列说法中正确的是（ ） A ．根据公式PI U =升压变压器原线圈通过的电流降为原来的120B ．根据公式UI R=：提高电压后，输电线上的电流增为原来的20倍 C ．根据公式P =I 2R ：提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1400D ．根据公式P 1=P 2：提高电压后，输电线上的功率损耗不变7．某发电站用11kV 的交变电压向远处送电，输送功率为110kW ，输电线的总电阻为5Ω。
高中物理(新人教版)选择性必修二同步习题：电能的输送(同步习题)【含答案及解析】
第三章 交变电流4 电能的输送基础过关练题组一 输电损耗1.(2020湖南常德高二上期末)远距离输电都采用高压输电,其优点是( ) A.可增大输电电流 B.可加快输电速度 C.可增大输电功率D.可减少输电线上的能量损失2.(2020重庆高二上期末)在远距离输电过程中,若输送的电功率一定,输电线的电阻不变,则输电线上的功率损失( ) A.与输电线上的电压损失的平方成正比 B.与输送电压的平方成正比 C.与输送电压成反比 D.与输电电流成正比3.(2020湖南衡阳高二期中)输电线的电阻为r,输送的电功率为P,用电压U 输送电能,则用户得到的功率为( )A.PB.P-P 2r U 2C.P-U 2rD.P 2U2r4.(2020湖北汉川二中月考)发电厂的输出电压为U 1,发电厂与用户间输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,用户得到的电压为U 2,则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是( )A.(U 1-U 2)IB.I 2RC.U 12RD.(U 1-U 2)2R5.远距离输电,原来采用2 200 V 的输电电压输电,输电线上损失的电功率为P;在保持输送电功率和输电线电阻不变的条件下,现采用22 kV 的输电电压输电,则输电线上损失的电功率将变为( ) A.P 100B.1 000PC.10PD.100P6.某水电站,用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户,其输出电功率是3×106 kW 。
现用500 kV 的电压输电,则下列说法正确的是( ) A.输电线上输送的电流大小为2×105 AB.输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC.若改用5 kV的电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kWD.输电线上损失的功率为ΔP=U 2r,U为输电电压,r为输电线的电阻题组二电网输电7.如图为远距离输电的电路原理图,则下列判断正确的是(易错)A.U1>U2B.U2=U3C.I4<I2D.I1>I28.(2020广东茂名一中高二期中)如图所示为模拟远距离输电的电路,升压变压器T1的原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶k,降压变压器T2的原、副线圈匝数比n3∶n4=k∶1,模拟输电导线的电阻r=3 Ω,T2的负载是规格为“15 V,45 W”的灯泡L。
【高二】高二物理下册电能输送课时练习题(有答案)
【高二】高二物理下册电能输送课时练习题（有答案）电能输送同步练习如图1所示，两个灯泡通过变压器的二次线圈连接。
传输线的等效电阻为R。
开始时，开关S断开。
当s处于启用状态时，下面语句中的正确值为（）a、副线圈两端m、n的输出电压减少。
b、次级线圈传输线等效电阻R上的电压增加。
c、通过灯泡l1的电流减小。
d、两个线圈中的电流都会增加。
2、如图所示为一理想变压器的电路图，图中s为单刀双掷开关，p为滑动变阻器r的滑片，u1为加在原线圈两端的交变电压，i1为原线圈中的电流，则下列说法中正确的是（）a、如果U1和P的位置保持不变，当s从a关闭到B时，I1将增加；b、若保持u1及p的位置不变，s由b合到a时，r消耗的功率将增大；c、如果U1保持不变，S在a处连接，当p向上滑动时，I1将增加；d、若保持p的位置不变，s接在a处，使u1增大时，i1将增大。
3.如图所示，要知道N1:N2=4:3，R2=100欧姆，变压器没有功率损耗。
将ACU1=40sin100πTV加到初级线圈上，则R2上的加热功率为w。
若r3=25ω时发热功率与r2相同，则流过原线圈的电流i1和流过r3的电流i3之比为。
4.发电厂发电机的输出电压为U1。
从发电厂到学校的输电线路的总电阻为r，通过线路的电流为I，学校获得的电压为U2，那么输电线路上的功率损失可以表示为（）a、u12/rb、（u1―u2）2/rc、i2rd、i（u1―u2）5.在电能传输过程中，如果传输的电能是恒定的，且传输线的电阻是恒定的，则传输线上的电能损失（）a、和输送电线上的电压降的平方成反比；b、与传输电流的平方成反比；c、和输送电线上的电压降的平方成正比；d、它与传输电流的平方成正比。
6、有条河流，流量q=2m3/s，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，输电线总电阻为r=30ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v，100w”的电灯正常发光？（g取10m/s2）解决问题的过程：6、如图所示，一理想变压器的初、次级线圈的匝数比为3：1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，今若在初级线圈接一相同的灯泡l后，三个灯泡如果它仍然正常发光（）a、灯l也能正常发光；b、光L比其他三个暗；c、灯l将会被烧坏；d、不确定。
高中物理-电能的输送练习
高中物理-电能的输送练习一、送择题(每题5分,共50分)1.A远距离输送交流电都采用高压输电.我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度答案：AC2.A某发电厂原来用11kV的交流电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是A.根据公式,I=P／U,提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B.根据公式I=U／R,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I2R,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400D.根据公式P=U2／R,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案：AC3.B如图所示,理想变压器的原线圈接高电压,降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S原来闭合,且R1=R2.现将S断开,那么交流电压表的示数U,交流电流表的示数I和用电器R1上的功率P1将分别是A.U增大,I增大,P1增大B.U增大,I减小,P1增大C.U减小,I减小,P1减小D.U减小,I增大,P1减小答案：B4.A一小水电站,输出的电功率为20kW,输电线总电阻为0.5omega,如果先用400V电压输送,后又改用2000V电压输送,则输送电压提高后,输电导线上损失的电功率的变化情况是A.减少50WB.减少1200WC.减少7.68×106WD.增大7.68×106W 答案：B5.B 输电线的电阻共计r,输送的电功率是P,用电压U 送电,则用户能得到的电功率为A.PB.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛- C.r U P 2- D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 答案：B 6.B 某发电厂发电机的输出电压为U 1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U 2,则输电导线上损耗的功率可表示为 A.R U 21 B.()R U U 221- C.I 2R D.I(U 1-U 2)答案：BCD7.B 某用电器距离供电电源L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是 A.U lI ρ B.I 2ρ C.U lI 2ρ D.ρI 2UL 答案：C8.B 分别用1100V 和22000V 的电压输电,若输送的电功率相同,导线的材料和送电距离也相同,则当两次输电损失的电功率相等时,两次所用导线的横截面积之比为A.1：20B.20：1C.1：400D.400：1答案：D9.B 发电机的端电压为250V,输出功率为10kW,输电线电阻为5omega,远距离输电时A.不采用高压输电,终端用户电压一定达220VB.用高压输电,输电线损失功率5％,终端用户电压为237.5VC.用高压输电,终端得到220V 电压,输电线损失不多于5％时,所用升压和降压变压器匝数比分别为1：4和5：1D.用10000V 高压输电,输电线损失为0.05％答案：D10.B 在电能输送的电功率一定时,输电线上损失的功率A.与输送电压的平方成正比B.与输送电压的平方成反比C.与输送电流成正比D.与输送电流的平方成正比答案：BD二、填空题(每空6分,共24分)11.A 用10kV 高压输送电功率为100kW 的交流电,在输电线上损失2％的电功率,输电线的总电阻为________omega ；如改用5kV 电压输送100kW 的交流电,输电线上损失的电功率为________kW.答案：20,812.B 从甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW 电功率,如果用5.5×103V 电压送电,输电线上损失的电功率为4.0×l02kW;如果改用1.1×l05V 电压送电,输电线上损失的电功率为________kW,若要求两次损失的电功率相同,则两次所用导线的横截面积之比为S 1：S 2=________.答案：1,400：1三、计算题(每题13分,共26分)13.B 一台交流发电机的输出功率为50kW,输出电压为240V,输电线总电阻R=30omega,允许损失功率为输出功率的6％,为满足用电需求,则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光?答案：解；按设计要求ΔP 线=ηP 输=6％×50kW=3kW得输电线中电流I 2=R P 线∆=10A升压变压器的输出电压：U 2=2I P 输=5kV升压变压器原,副线圈匝数比：12565000240U U n n 2121===输电线损失电压：ΔU 线=I 2R=300V降压变压器的输入电压U'1=U 2-ΔU 线=5000—300=4700V 降压变压器原副线圈匝数比：112352204700U''U n'n'2121=== 降压变压器的输人功率P'输=P 输-ΔP 线=50-3=47kW每盏电灯正常发光时的功率P 灯=100w所以能使电灯正常发光的盏数：N=1001047P P 3⨯=灯输=470盏 14.C 利用太阳电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统又称光伏发电系统.光伏发电系统的直流供电方式有其局限性,绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式.将直流电变为交流电的装置称为逆变器.(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处?请简要回答.(2)有一台内阻为1omega的太阳能发电机,供给一个学校照明用电,如图所示,升压变压器匝数比为1：4,降压变压器的匝数比为4：1,输电线的总电阻R=4omega,全校共22个班,每班有"220V40W"灯6盏,若全部电灯正常发光,则①发电机输出功率多大?②发电机电动势多大?③输电效率多少?④若使灯数减半并正常发光,发电机输出功率是否减半?答案：解：(1)可以改变电压的大小以适应不同的需要；通过升压、降压在远距离输送电中减少电能在输电线上的损耗,提高供电效率.所以用逆变器将直流电变为交流电,可以扩大发电系统的利用率.(2)①发电机的输出功率：P 出=nP 灯+22I R而I 2=灯nI I 41413= 所以,P 出=22×6×40+2422040622⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯×4=5425W ②E=U 1+I 1r,r 为发电机内阻,U 1=41U 2 U 2=4U 3+I 2R=4×220+6×4=904V；I 1=4I 2 所以,E=4904+4×6×1=250V ③η=出灯出用P P P P ==97% ④电灯减少一半时,n'P 灯=11×220×6=2640W I 2=n'P 灯／U 2=2640／880=3A所以,P 出=n ’P 灯+I'2R=2640+32×4=2676W。
高中物理选修2电能的输送选择题专项训练
高中物理选修2电能的输送选择题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、选择题（共22题）1、远距离输电都采用高压输电，其优点是A．可增大输电电流 B．可加快输电速度C．可增大输电功率 D．可减少输电线上的能量损失2、中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为了减少选距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有（）A．提高输送功率B．增大输送电流C．提高输送的电压D．减小输电导线的横截面积3、远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻一定的条件下，输电线上损失的电功率A．与输电电压的平方成正比 B．与输电电压的平方成反比C．与输电电压成正比 D．与输电电压成反比4、在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( ) A．使输电线粗一些 B．减短输电线长度C．减少通电时间 D．采用高压输电5、远距离输电都采用高压输电，其优点是（）A．可增大输电电流 B．可加快输电速度C．可增大输电功率 D．可减少输电线上的能量损失6、某发电厂发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器，经降低电压后输送到用户。
设升、降压变压器都是理想变压器，在用电高峰期时，电厂输送的总功率增加，但是白炽灯却不够亮，这时A．升压变压器的副线圈的电压变大B．降压变压器的副线圈的电压变大C．高压输电线路的电压损失变大D．用户的负载增多，高压输电线中的电流减小7、输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为A．P B． C． D．8、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损耗的功率A．随输电线电阻的增大而增大B．和输电线上电流强度成正比C．和输送电压成正比D．和输送电压的平方成正比9、在远距离输电中，输电线的电阻和输送的电功率不变，那么A．输电线路上的电压损失与输电电流成正比B．输电线路上的电压损失与输电电压成正比C．输电线路上的功率损失跟输电电流的平方成反比D．输电线路上的功率损失跟输电电压的平方成反比10、现用 220V和11kV种电压来输电，如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则对应的两种导线横截面积之比为A．1:50 B．50:l C．1:2500 D．2500:111、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，有如下四种判断中正确的是A.和输送电线上电压降的平方成反比B.和输送电压的平方成正比C.和输送电线上电压降的平方成正比D.和输送电压的平方成反比12、某发电站采用高压输电向外输送电能。
高中物理第二章7电能的输送练习含解析教科版选修3_2
7.电能的输送基础巩固1. （多选）下图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是（）A. 增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B. 高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C. 在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D. 高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：根据P=|2R可知，在电流I 一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=所以增大输电线横截面积S可减小电阻R选项A正确；由输送电功率P=UI，得输电线损失电功率P线=I2R -可见减小输电电流可减小电路发热损耗，在输送电压一定时，输送的电功率P越大，电能损失越大，选项B正确，选项C错误；高压输电并不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以选项D正确.答案：ABD2. 发电厂发电机的输出电压为U，发电厂至学校的输电导线的总电阻为R通过导线的电流为I，学校得到的电压为12,则输电线上损耗的电压可表示为（）A.UB.U-IRC.IRD.U解析：输电线的电压损失△ U=U-U2=IR，选项B错误，选项C正确；U为输出电压，U2为学校得到的电压，选项A D错误.答案:C3. 某变电站用11 kV的交流电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV送电.下列选项正确的是（）A. 因I 所以输电线上的电流增为原来的倍B. 因I 所以输电线上的电流减为原来的一C. 因P -所以输电线上损失的功率增为原来的D. 若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的—解析：由厶P=|2R 知,当电压由11kV升高到220kV时,损失的功率△ P'—选项C错误；本题I丰故选项A错误；若△ P不变,则R -当电压由11kV升高到220kV时，R'=400R由电阻定律可得d'-选项D错误,故选项B正确.答案:B4. 远距离输送交变电流都采用高压输电.采用高压输电的优点是（）A. 可提高用户端电压B. 可根据需要调节交变电流的频率C. 可减少输电线上的能量损失D. 可加快输电的速度解析:采用高压输电减小了输电电流，可减少能量损失，但不能改变交变电流的频率和输电速度，用户端电压由降压变压器决定，故选项C正确.答案:C5. （多选）发电机的路端电压为U经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P,则（）A. 输电线上的电流为B. 输电线上的功率损失为-C. 用户得到的功率为PD. 用户得到的电压为解析：由题知，其供电原理如图所示，由P=UI得输电线上的电流为选项A正确；输电线上的功率损失为'P=I2r 选项B错误；用户得到的功率为P 选项C正确；用户得到的电压为U-A U=U-Ir=U 选项D错误.答案:AC6. (多选)下列关于远距离高压直流输电的说法正确的是( )A. 直流输电系统只在输电环节是直流，而发电环节和用电环节是交流B. 直流输电系统只在发电环节和用电环节是直流，而输电环节是交流C. 整流器将交流变直流，逆变器将直流变交流D. 逆变器将交流变直流，整流器将直流变交流解析:直流输电系统由整流站、直流线路和逆变站三部分组成，在整流站通过整流器将交流电变换为直流电，在逆变站利用逆变器将直流电变换为交流电.因此选项A C正确.答案:AC7. 照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的，可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜A.总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大时要显得暗些，这是因为此时( )解析：此时用电器多，电阻小(因为用电器都是并联的)而变压器输出电压U不变，由I 可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故比深夜暗，故C正确.答案:CD.干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压8. (多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K由2改接为1时，下列说法正确的是( )A. 电压表读数变大B. 电流表读数变大C. 电流表读数变小D.输电线损失的功率减小解析：由于发电厂的输出电压不变，K接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压U2升高（U : L2=N : N2, N2变大）；升压变压器的输出功率不变,根据I 可知输电线上的电流减小,所以电流表读数减小,选项B错误,C正确•根据U损=IR线,输电线的电阻不变,所以输电线上的电压损耗减小,降压变压器的输入电压增大，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压增大，即电压表读数增大,选项A正确.根据P线=I2R线,可知输电线损失的功率减小,选项D正确•答案：ACD9. （多选）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈匝数分别为n i、n2,降压变压器原、畐U线圈匝数分别为n3、阳（变压器均为理想变压器）.要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则（）A - -B --C. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D. 升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：由于输电线上有电阻，所以考虑到电压损失，则有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，根据变压器的电压与匝数的关系，可知要让用电器正常工作，必须有--故A项对,B、C项错；考虑到输电线上也有电功率的损失，可知D项也正确.答案:AD能力提升1. （多选）如图所示，有一台交流发电机E通过理想升压变压器T i和理想降压变压器T a向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T i的输入电压和输入功率分别为U和P i,它的输出电压和输出功率分别为U2和P z；T2的输入电压和输入功率分别为U和F3,它的输出电压和输出功率分别为14和F4.设T i的输入电压U—定，当用户消耗的电功率变大时，有（）解析:从能量守恒角度分析，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大 ，即P 增大,根据题意,输入电压U 保持不变，且升压变压器的匝数比不变，故输出电压12不变；由于P i 增大，由A. U 减小，14变大B. U 2不变,U 3变小D.P 变大,P 变P=U|1=P=UI 2可得,I 1增加，P2、12均增加•又U3=U2-I 2R故U3减小，由于降压变压器原、畐U线圈匝数不变,可知随U3减小,U4也减小,选项A错误,选项B正确；由于用户功率增加,即F4增加,理想变压器无功率损失,可得F3=F4,功率F3也增加,故选项C错误,选项D正确•答案:BD2. 如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图像，则（）A. 用户用电器上交流电的频率是100 HzB. 发电机输出交流电的电压有效值是500 VC. 输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小解析：由u-t图像可知，交流电的周期T=0. 02s,故频率f - Hz,选项A错误；发动机输出交流电的电压最大值U m=500V,故有效值U = _V,选项B错误；输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比共同决定，选项C错误；当用户用电器的总电阻增大时，副线圈上的电流减小，根据--原线圈（输电线）上的电流减小，根据P 得，输电线损失的功率减小，选项D正确.答案：D3. 某水电站，用总电阻为2. 5 Q的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3X106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是（）A. 输电线上输送的电流大小为2. 0X 105 AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC. 若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9X 108 kWD. 输电线上损失的功率为△ P -为输电电压为输电线的电阻解析:输电线上输送的电流为I ---------------------- A=6 X 103A,选项A错误;输电线上损失的电压为U损=IR=6X 103X2. 5V=1. 5X 10"V=15kV,选项B正确；当用5kV电压输电时，输电线上损失的功率不会超过3X 106kW,与实际情况相背,故选项C错误；当用公式△ P -计算损失的功率时，U为输电线上损失的电压而不是输电电压，选项D错误.答案:B4. 某发电站通过燃烧煤来发电.发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是120 kW,输出电压是240 V,升压器原、副线圈的匝数之比为 1 : 25,输电线的总电阻为10 Q ,用户需要的电压为220 V.(1)输电线上损失的电功率为多少？⑵降压器原、畐U线圈的匝数比为多少？解析：(1)根据理想变压器的变压规律--得输电电压U - —V=6000V输电电流丨2・------- A=20A输电线上损失的功率△P W=4000W.(2)输电线上损失的电压△U=br= 20 X 10V=200V降压变压器原线圈两端的电压U=U- △ U=(6000 - 200)V=5800V根据理想变压器的变压规律得- -答案:(1)4 000 W (2 —5. 某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处用户供电已知输电线的电阻率p =2.4X10“ Q • m,导线横截面积为1.5X10* m］输电线路损失的功率为输出功率的4%,求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失.解析：(1)输电线的电阻尸- ---- Q =25. 6 Q输电电路图如图所示根据公式P损=|2r及P损=P出• 4%#,输送电流为A=125A升压变压器的输出电压U2出 ------- V=8 X 104V.(2)电压损失U损=lr= 125X 25.6V=3200V.答案：(1)8 X 104 V (2)3 200 V。
高中物理第五章第5节电能的输送课后达标能力提升练习(含解析)新人教版选修3-2
电能的输送（建议用时:40分钟）【A 组 基础巩固】1．下列关于高压直流输电的说法,正确的是( )A ．高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送B ．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响C ．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响D ．直流输电,用户可以直接得到直流电解析：选B 。
现代的直流输电,只有输电这个环节使用高压直流,发电、用电及升、降电压仍然是交流，D 错误；变压器只能对交流起作用,对直流不起作用,A 错误;在输电功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说,感抗会超过电阻，但电感对直流就不会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B 正确，C 错误．2．下列关于减少远距离输电导线上热损耗的说法中,正确的是( )A ．因为热功率P ＝错误!，所以应降低输电电压，增大输电导线的电阻，才能减少输电导线上的热损耗B ．因为热功率P ＝IU ，所以应采用低电压、小电流输电,才能减少输电导线上的热损耗C ．因为热功率P ＝I 2R ，所以可采用减小输电线电阻或减小输电电流的方法来减少输电导线上的热损耗D ．以上说法均不正确解析：选C 。
不能盲目套用公式，要注意其物理意义，在求热损耗时可以用P 损＝I 错误!R 线或用P 热＝U 线I 线,也可用P ＝错误!，但U 必须为输电导线两端的电压降,故选项C 正确．3．(多选)为了消除高压输电线上的冰，假设利用电流的热效应除冰．若在正常供电时,高压线上输电电压为U ，电流为I ，热消耗功率为P 损;除冰时,输电线上的热功率需要变为9P 损，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( ）A ．输电电流为3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U 解析：选AD.输电线上损失的功率为P 损＝I 2R 线＝⎝ ⎛）P U 错误!R 线,由该式可知要使P 损增大为原来的9倍，输电电流应变为原来的3倍或输电电压变为原来的13,故选项A 、D 正确．4．(2019·江苏东台创新学校月考）如图所示是远距离输电的示意图,下列说法正确的是（ )A ．a 是升压变压器，b 是降压变压器B ．a 是降压变压器，b 是升压变压器C ．a 的输出电压等于b 的输入电压D．a的输出电压等于输电线上损耗的电压解析:选A。
高中物理 第五章 5 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理试题
5 电能的输送1.(2018·江苏南京期中)远距离输送交变电流都采用高压输电.我国正在研究用比330 kV高得多的电压进展输电.采用高压输电的优点是( C )A.可提高用户端电压B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度解析:采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,应当选项C正确.2.某用电器离供电电源的距离为l,线路上的电流为I.假设要求线路上的电压降不超过U.输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( C )A.B.I2ρ C. D.解析:因为导线的总长度为2l,所以电压降U=IR=Iρ,解得S=,应当选项C正确.3.(2019·安徽芜湖检测)如下列图为远距离输电线路的示意图,假设发电机的输出电压不变,如此如下表示中正确的答案是( C )A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析:变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A,B错误;用户用电器总电阻减小,据P=,消耗功率增大,输电线中电流增大,线路损失功率增大,选项C正确;升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,选项D错误.4.远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率为ΔP,假设输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为,输电线电阻不变,那么输电电压应增为( C )A.32UB.16UC.8UD.4U解析:根据题意知ΔP=()2·r,ΔP=()2·r得U′=8U,故C正确.5.(多项选择)如图为模拟远距离输电电路,两理想变压器的线圈匝数n1=n4<n2=n3,A1,A2,A3为一样的理想交流电流表.当a,b端接入低压交流电源时,如此( AC )A.A1,A3的示数相等B.A1,A2,A3的示数相等C.A1的示数大于A2的示数D.A2的示数大于A3的示数解析:因为=,=,n1=n4<n2=n3,故I1>I2,I4>I3,即A1的示数大于A2的示数,A2的示数小于A3的示数;又I2=I3,所以I1=I4,即A1,A3的示数相等,选项A,C正确,B,D错误.6.(2019·湖北宜昌检测)“西电东送〞工程中,为了减少输电损耗,必须提高输电电压.从西部某电站向华东某地区输送的电功率为 106 kW,输电电压为 1 000 kV,输电线电阻为100 Ω.假设改用超导材料作为输电线,如此可减少输电损耗的功率为( A )A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW解析:输电电流I=,输电线路损失的电功率P损=I2R=()2R=1×105kW;当改用超导输电时,就不损失电能,因此减少的输电损耗就等于P损,故A正确.7.(2019·江西景德镇检测)某发电站的输出功率为 104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电.输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%.求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失.解析:(1)导线电阻r=ρ=Ω=25.6 Ω输电线路损失功率为输出功率的4%,如此4%P=I2r代入数据得I=125 A由理想变压器P入=P出与P=UI得输出电压U== V=8×104 V.(2)输电线路上电压损失U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V.答案:(1)8×104 V (2)3.2×103 V8.(2019·湖南岳阳检测)关于高压直流输电,如下说法正确的答案是( A )A.高压直流输电系统在输电环节是直流B.变压器能实现直流电和交流电的转换C.稳定的直流输电存在感抗和容抗引起的损耗D.直流输电时,要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题解析:直流输电在发电环节和用电环节是交流,而输电环节是直流,A正确;换流器的功能是实现交流电和直流电的转换,B错误;稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗,不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题,C,D错误.9.(2018·江苏徐州检测)(多项选择)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.假设在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热耗功率为P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9P,如此除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( AD )A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为U解析:输电线上的热耗功率P线=I2R线,热耗功率由P变为9P,如此电流由I变为3I,选项A正确.输电功率P不变,由P=UI,电流变为3I,输电电压为U,选项D正确.10.(2019·江西赣州检测)如下列图,某发电机输出功率是100 kW,输出电压是250 V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω,要使输电线上的功率损失为5%,而用户得到的电压正好为220 V,如此升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( C )A.16∶1 190∶11B.1∶16 11∶190C.1∶16 190∶11D.16∶1 11∶190解析:输电线损失功率P损=100×103×5% W=5×103 W,所以,输电线电流I2==25 A,升压变压器原线圈电流I1==400 A,故升压变压器原、副线圈匝数比==.升压变压器副线圈两端电压U2=U1=4 000 V,输电线损失电压U损=I2R总=200 V,降压变压器原线圈电压U3=U2-U损= 3 800 V,故降压变压器原、副线圈匝数比为==,应当选项C正确.11.(2019·安徽合肥检测)如下列图,(甲)是远距离输电线路的示意图,(乙)是发电机输出电压随时间变化的图象,如此( D )A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小解析:由u t图象可知,交流电的周期T=0.02 s,故频率f==50 Hz,选项A错误;交流电压的最大值 U m=500 V,故有效值U==250 V,选项B错误;输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定,选项C错误;当用户用电器的总电阻增大时,副线圈上的电流减小,根据=,原线圈(输电线)上的电流减小,根据P=R,输电线损失的功率减小,选项D正确.12.如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1,n2,在T的原线圈两端接入一电压u=U max sin ωt的交流电源,假设输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,如此输电线上损失的电功率为( C )A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r解析:由瞬时值表达式知,原线圈电压的有效值U1=,根据理想变压器的电压规律可得=,由理想变压器的输入功率等于输出功率得P=I2U2,输电线上损失的电功率P损=·2r,联立可得P损=4()2()2r,故C正确.13.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)(2)假设不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?解析:(1)建立如下列图的远距离输电模型.由线路损耗的功率P线=R线,可得I线== A=6 A,又因为P输出=U2I线,所以U2== V=1 500 V,U3=U2-I线R线=(1 500-6×10)V=1 440 V,根据理想变压器规律===,===所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.(2)假设不用变压器而由发电机直接输送(模型如下列图),由P输出=UI线′,可得I线′== A=18 A所以线路损耗的功率P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W用户得到的电压U用户=U-I线′R线=320 V用户得到的功率P用户=P输出-P线=(9 000-3 240)W=5 760 W.答案:(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5 760 W。
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高中物理-电能的输送专题练习
一学习目标
1.通过自主学习知道输电过程中降低输电损耗的两个途径和远距离输电线路的基本构成
2. 通过课上探究会对简单的远距离输电线路进行定量计算
二自主学习
1．电流流过输电导线时,电流的会引起电功率的损失。
损失的电功率P=I2R,即在输电线上因发热而损耗的电功率与电阻成正比,与电流的二次方成正比。
所以为减小电能输送中损失的电功率,可以通过减小或来实现。
2．由P=UI,在保证输送电功率不变的情况下,必须提高输送,才能减小,从而减小输电线路上的能量损失。
即在远距离输电中,必须采用输电。
３．输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路上产生电势降落,致使输电线路末端电压U3比起始端电压U2要低,这就是输电线路上的电压损失∆U。
=
４．输送一定功率的电能时,输电电压越高,输电线路中电流,导线因发热而损耗的电能就,输电线路上的电压损失也就。
５．下列关于电能输送的说法中正确的是( )
A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电
C．减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积
D．实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件等
６．输电导线的电阻为R,输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为()
A．U1∶U2B．U21∶U22
C．U22∶U21D．U2∶U1
７．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电,下列表述错误的是()
图1
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好
三课上探究
（一）、远距离输电示意图：
人们常把各种形式的能如水能、燃料化学能、核能等,先转化为电能再进行利用,因为电能可以通过电网很方便的传输到远方．电能从发电厂到远方用户的传输过程,可用图表示,其中r表示输电线的总电阻,I表示输电线上的电流
请同学们探究下列问题
1．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？
2．输电线上的热功率的表达式是什么？如何更有效的减小输电线上的热功率？（二）、远距离输电电路中的各种关系
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．
发电站和n1构成回路,n1相当于外电路；n2、r和n3构成回路,n2相当于电源,r 和n3构成外电路；n4和用户构成回路,n4相当于电源,用户相当于外电路。
1、结合闭合电路知识,分析三个回路中个物理量的关系。
不考虑发电机内阻,n1、n
2、n
3、n4线圈的电阻
2、两个变压器是理想变压器,则三个回路中各物理量之间又有什么关系？
（三）典例分析
例1 (·浙江高考)如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1。
在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2。
则()
A．用户端的电压为I1U1 I2
B．输电线上的电压降为U
C．理想变压器的输入功率为I21r
D．输电线路上损失的电功率为I1U
例2如图为远距离输送交流电的系统示意图,变压器均为理想变压器。
随着用户负载增多,发电机F达到额定功率时,仍导致降压变压器输出功率不足,用户的用电器不能正常工作。
那么,在发电机以额定功率工作的情况下,为了适当提高用户的用电功率,可采取的措施是（）
A.适当减小输电线的电阻r
B.适当提高
C. 适当提高
的同时,降低 D.适当降低 的同时,提高
四 针对训练 1．发电厂发电机的输出电压为U 1,发电厂至学校的输电线电阻为R ,通过导线的电流为I ,学校输入电压为U 2,下列计算输电线损耗的式子中,不正确的是( )
A ．U 21R
B ．(U 1－U 2)2R
C ．I 2R
D ．I (U 1－U 2)
2．(双选)某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0,输电电压为U ,输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )
A ．输电线上的电流I ＝U R
B ．输电线上的电流I ＝P 0U
C ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2R
D ．输电线上损失的功率P ＝
U 2
R
3．一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V ,经变压器T 1升压后向远方输电．输电线路总电阻R ＝1 kΩ.到目的地经变压器T 2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V ,60 W)．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T 1和T 2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则下列说法错误的是
( )
A ．T 1原、副线圈电流分别为103 A 和20 A
B ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105 V 和220 V
C ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1
D ．有6×104盏灯泡(220 V ,60 W)正常发光
4．(双选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V ,输电线总电阻为r ,升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2,降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作,则( )
A.n 2n 1>n 3n 4
B.n 2n 1<n 3n 4
C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
5(·福建高考)图10-2-12为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n 1＝n 4＜n 2＝n 3,四根模拟输电线的电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为R ,A 1、A 2为相同的理想交流电流表,L 1、L 2为相同的小灯泡,灯丝电
阻R L ＞2R ,忽略灯丝电阻随温度的变化。
当A 、B
端接入低压交流电源时( )
A ．A 1、A 2两表的示数相同
B ．L 1、L 2两灯泡的亮度相同
C ．R 1消耗的功率大于R 3消耗的功率
D ．R 2两端的电压小于R 4两端的电压
6．（江苏）在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有（ ）
A ．升压变压器的输出电压增大
B ．降压变压器的输出电压增大
C ．输电线上损耗的功率增大
D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
7． (·福建高考)中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。
假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P 。
在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1 000 kV 特高
压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为( ) A.P 4 B.P 2 C ．2P D ．4P
8．(·江苏高考)远距离输电的原理图如图所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,输电
线上的电阻为R 。
变压器为理想变压器,则下列关系
式中正确的是( )
A.I 1I 2＝n 1n 2
B ．I 2＝U 2R
C ．I 1U 1＝I 2 2 R
D ．I 1U 1＝I 2U 2
9．(·四川高考)如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则( )
A ．用户用电器上交流电的频率是100
Hz
B ．发电机输出交流电的电压有效值是
500 V
C ．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定
D ．当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小
１0．水利发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能,是功在当代,利在千秋的大事,现在水力发电已经成为我国的重要能源之一．某小河水流量为40m 3/s,现在欲在此河段上筑坝安装一台发电功率为1000kW 的发电机发电,采用高压输电,高压输电线的总电阻为5Ω,损耗总功率的5%．求：
（1）能使多少盏“220V ,100W ”的电灯正常发光；
（2）设发电机输出电压为500V ,则所用理想升压变压器原副线圈匝数比应是多大；
（3）若所用发电机总效率为50%,则拦河坝要建多高．（水的密度ρ=1.0×103kg/m 3,重力加速度g 取10m/s 2）
参考答案
自主学习1 电流热效应,输电线电阻或输电电流 2 电压,输电电流高压
３=
∆U U2－U3４越小越少越小５ＡD 6 C 7C 例1 A 例2 AC 针对训练1C 2BC 3C 4AD 5D 6CD 7A 8D 9D10（1）9500 （2）1/20 （3）5m。