2018人教版高中物理选修(3-2)5.6《电能的输送》同步练习

人教版物理高二选修3-2 5.5电能的输送同步检测卷C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共18题；共41分)1. （2分） (2018高二上·南阳期末) 如图所示，有一台交流发电机E.通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1 ，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3 ，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4 ，设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）A . P2变大，P3变大B . P1变小，P2变小C . U2变小，U3变小D . U2变小，U4变大2. （2分）远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，下面说法正确的是（）A . 输电线上的电压损失是原来的B . 输电线上的电压缺失是原来的C . 输电线上的电功率损失是原来的D . 输电线上的电功率损失是原来的3. （2分）远距离输电线路的示意图如下图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）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少时，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4. （2分）如图所示，有一台交流发电机E.通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1 ，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3 ，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4 ，设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）A . P2变大，P3变大B . P1变小，P2变小C . U2变小，U3变小D . U2变小，U4变大5. （2分） (2017高二下·龙海期中) 某远距离输电电路的输电电压为U，输电导线的总电阻为R，下列分析正确的是（）A . 由公式P= 得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少B . 由公式I= 得到，输电导线的电阻越小，电流越大C . 由公式P=I2R得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大D . 由公式P=UI得到，输电导线上的功率损失与电流强度成正比6. （2分）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象，则（）A . 用户用电器上交流电的频率是100HzB . 发电机输出交流电的电压有效值是500VC . 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7. （3分）在总电压不变的条件下，黄昏时电灯比深夜暗，是因为黄昏时（）A . 线路中总电阻变大，干路电流变小B . 总电流一定，支路增多分去了电流C . 干路电流变大，线路损失电压增大D . 总电阻变小，每支路电流减小8. （2分）如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂升压后的输出电压为U，用等效总电阻为r的两条输电线输电，输电线路中的电流为，其末端间的电压为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则A . 理想变压器原副线圈匝数比为B . 输电线上损失的电压为UC . 理想变压器的输入功率为D . 输电线路上损失的电功率为9. （3分） (2019高二下·梅河口月考) 钳形电流表的外形和结构如图甲所示．图甲中电流表的读数为0．9 A，图乙中用同一电缆线绕了3匝，则（）A . 这种电流表能测出交变电流的有效值B . 这种电流表既能测直流电流，又能测交变电流C . 这种电流表能测交变电流，图乙的读数为0．3AD . 这种电流表能测交变电流，图乙的读数为2．7 A10. （3分） (2018高二下·拉萨期末) 在电能输送过程中，若输送电功率一定，则在输电线上的功率损失（）A . 与输送电压成正比B . 与输送电压的平方成正比C . 与输电线上电压损失的平方成正比D . 与输电电流的平方成正比11. （2分）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220kW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，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍B . 根据公式，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍C . 根据公式P=I2R ，提高电压后输电线上的功率损耗减小为原来的D . 根据公式P=UI ，提高电压后输电线上的功率损耗增大库原来的20倍12. （2分）如图为远距离输电示意图，升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器，在保持输电功率P1和输电电阻R都不变的条件下，下列说法中正确的是（）A . 升压变压器的输出功率P2等于降压变压器的输入功率P3B . 若输送电压U2越大则输电线上损失的电压越小C . 若输送电压U2越大则输电线上损失的功率越大D . 若输送电压U2越大则用户端功率P4越小13. （2分）某小型水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3300 V送电，则线路损失功率可变为（）A . 3．3 kWB . 1．1 kWC . 30 kWD . 11 kW14. （2分）中国已投产运行的1000 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500kV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1000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，输电线上损耗的电功率将变为（）A . 4PB . 2PC . PD . P15. （2分）水电站向小山村输电，输送电功率为50Kw，若以1100V送电，则线路损失为10kW，若以3300V 输电，则线路损失可降为A .B .C . 30kWD . 11kW16. （2分） (2017高二下·新化期中) 如图所示是一交变电流的i﹣t图象，则该交变电流的有效值为（）A . 4AB . 2 AC . AD . A17. （3分）远距离输电为了减少输电线上的能量损失都采用的措施有A . 降低导线电阻B . 可加快输电速度C . 可增大输电功率D . 高压输电18. （3分） (2017高二下·池州期中) 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 . 据公式I= ，提高电压后输电线上的电流降为原来的B . 据公式I= ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C . 据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D . 据公式P= ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来400倍二、填空题 (共4题；共6分)19. （1分）远距离输电的电功率为P=900kW ，输电线电阻为R=10Ω ，要使输电线上损失的功率不超过输送功率的16%，则输电电压不低于________.20. （2分）发电机端电压为220V ，输送功率110kW ，为保证用户至少获得100kW的功率，则输电线的电阻不得大于________Ω；若用一个理想变压器升压至5500V后再输电，则输电线的电阻不得大于________Ω.21. （2分）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。

高中物理学习材料桑水制作电能的输送 同步练习自主探究一．电能的输送1．电能相比煤、石油等能源便于远距离输送2．输送电能的基本要求：______、________、_______。

二．输电线上的功率损失1．任何输电线都有_______，存在功率损失。

设输电电流I ，输电线电阻为R ，则输电线上的功率损失为：△P ＝_____________ 设输送的电功率为P ，输电电压为U ，输电线的总长度为l ，横截面积为S ，电阻率为ρ，则输电电流为I ＝___________，输电电线电阻为R ＝___________，输电线上的功率损失可表示为：△P ＝________________。

2．减少输电线上功率损失的方法（1）减小输电线的电阻R ：①______________________②______________________③______________________（2）减小输电电流I:①______________________②______________________采用____________________是减小输电线上功率损失最有效、最经济的措施。

三．输电线路上的电压损失1．电压损失△U ：输电线路始端电压U 跟末端电压U ′的差值，称为输电线路上的电压损失，△U ＝____________，如图所示。

2．造成电压损失的因素：（1）输电线电阻造成电压损失△U ＝___________。

（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失 用电设备发电厂 U 、P ～ I △U 、△P U ′ P ′3．减小输电线路上电压损失的方法：（1）________________________（2）________________________在输送电功率不变的前提下，__________________是有效的措施综上：高压输电既能减小______损失，又能减小________损失，但实际输电时，还需要考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压。

桑水高中物理学习材料桑水制作电能的输送 同步练习巩固拓展1．远距离高压输电，当输送电功率相同时，输送导线上损失的电功率（ ）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.与输电导线上的电压降的平方成正比D.与输电导线上的电流的平方成正比2．在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则（ ） A.2U S P L ρ'= B.22P L P U S ρ'= C.2U S P P L ρ=-用 D.2(1)P L P P U Sρ=-用 3．水电站给远处山村送电的输出功率是100kW ，用2000V 电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W ，则输电线的电阻多大？如果改用20000V 高压输电，线路上损失的功率多少？4．有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线总电阻R ＝4Ω，全校共22个班，每个班有“220V ，40W ”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：（1）发电机输出功率多大？（2）发电机电动势多大？（3）输电效率是多少？（4）如果~桑水 用灯数减半，发电机输出的功率是否减半？创新探究5．一小型水利发电站水坝落差h ＝5m ，流量q ＝1m 3/s ，发电机组总效率η＝50%，机端输出电压350V 。

为了向离电站较远处的用户供电，采用先升压、后降压的办法。

设输电线总电阻R ＝4Ω，允许输电线电热损失功率为电站输出功率的5%，用户需要电压220V ，试计算升压变压器、降压变压器的匝数比。

（g ＝10m/s 2）6．发电机的端电压220V ，输出功率44kW ，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线后，再用初次级匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户。

[课时作业]一、单项选择题1．在电能输送的过程中，若输送的电功率一定，则下列关于在输电线上损耗的电功率的说法不正确的是( )A ．与输送电压的平方成反比B ．与输电线上的电压隆的平方成正比C ．与输电线中电流的平方成正比D ．与输送电压成反比解析：P 损＝(P U )2R ，P 为输送功率，U 为输送电压，故选项A 正确，D 错误；P 损＝U 2线R ＝I 2线R ，故选项B 、C 正确．答案：D2．为了减少输电线路上的电能损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压，某变电站将电压u 0＝11 0002·sin 100πt V 的交流电降为220 V 供居民小区用电，则变电站变压器( ) A ．原、副线圈匝数比为1∶50 B ．副线圈中电流的频率是50 Hz C ．原线圈的导线比副线圈的要粗D ．原线圈中的电流等于居民小区各用电器电流的总和解析：原、副线圈匝数比n 1n 2＝11 000 220＝501，A 错误；变压器不改变交变电流的频率，B 正确；原线圈中的电流较小，导线较细，C 错误；副线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和，D 错误． 答案：B3．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T 1和降压变压器T 2向用户供电．已知输电线的总电阻为R ，降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u ＝220sin 100πt V ，降压变压器的副线圈与阻值R 0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是( )A ．通过电阻R 0的电流的有效值是20 AB ．降压变压器T 2原、副线圈的电压比为1∶4C ．升压变压器T 1的输出电压等于降压变压器T 2的输入电压D ．升压变压器T 1的输出功率大于降压变压器T 2的输入功率解析：电阻R 0两端的电压有效值不是220 V ，所以通过电阻R 0的电流的有效值不是20 A ，A 错误；降压变压器T 2的原、副线圈匝数之比为4∶1，则降压变压器T 2原、副线圈的电压比4∶1，B 错误；由于连接升压变压器和降压变压器的输电导线上有电压损失，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，C 错误；升压变压器T 1的输出功率等于降压变压器T 2的输入功率与电阻R 上的发热功率之和，所以D 正确. 答案：D4．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 线，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 线 B.(U 1－U 2)2R 线C ．I 2R 线D ．I (U 1－U 2)解析：输电线损耗P 损＝I 2R 线＝U 2线R 线＝IU 线，其中U 线＝U 1－U 2，故B 、C 、D 正确，A 错误． 答案：A5．高压输电电压为U ，输电线电阻为r ，则下列说法正确的是( ) A ．若发电机输出功率不变，使输出电压变大，则输电线上损失的功率变小 B ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2r ，故导线电阻越大，损失的功率越小C ．通过输电线的电流为I ＝Ur ，故输电电压越高，电流越大，损失的功率越大 D ．以上说法都不对解析：设发电机输出功率为P ，则P ＝UI ，使输电电压U 增大，则输电电流I 减小．又由输电线上损失的功率ΔP ＝I 2r 得，输电线上损失的功率减小，所以选项A 正确． 答案：A6．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n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A ．(n 1n 2)U 2m4rB ．(n 2n 1)U 2m4rC ．4(n 1n 2)2(PU m)2rD ．4(n 2n 1)2(PU m)2r解析：由I 1＝2P U m和I 1I 2＝n 2n 1得I r ＝I 2＝n 12P n 2U m，则输电线上损失的功率P r ＝I 2r ·2r ＝4(n 1n 2)2(PUm)2r ，故选C.答案：C 二、多项选择题7．一项名为“1 100千伏特高压隔离开关”的“破冰实验”在我国大兴安岭漠河县取得成功，标志着我国特高压输电技术已突破低温环境制约．为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3I B ．输电电流为9I C ．输电电压为3UD ．输电电压为13U解析：输电线上的功率损失为P损＝I2R线＝(PU)2R线，由该式可知要使P损增大到原来的9倍，输电电流应变为原来的3倍，输电电压应变为原来的13，故A、D 正确．答案：AD8．(2018·绵阳高二检测)如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1∶n2＝n4∶n3.当用户用电器的总电阻减少时()A．U1∶U2＝U4∶U3B．用户的电压U4增加C．输电线上损失功率增大D．用户消耗的功率等于发电机的输出功率解析：根据U1U2＝n1n2，U3U4＝n3n4，以及n1∶n2＝n4∶n3，知U1∶U2＝U4∶U3，故A正确．用户用电器总电阻减小，则电流增大，所以输电线上的电流增大，根据P损＝I2R知，输电线上损耗的功率增大，根据ΔU＝IR知，输电线上的电压损失变大，发电机的输出电压不变，则升压变压器的输出电压不变，则降压变压器的输入电压变小，用户的电压U4减小，故C正确，B错误．用户消耗的功率等于发电机的输出功率与输电线上损失的功率之差，故D错误．答案：AC9．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n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(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 4B.n 2n 1<n 3n 4C ．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，所以要考虑电压损失，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之比的关系可知，要让用电器正常工作，必须有n 2n 1>n 3n 4，故A 项正确，B 、C 项错误；考虑到输电线上也有电功率的损失，故D 项正确． 答案：AD10．如图所示，某变电站用10 kV 的高压向10 km 外的小区供电，输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是( )选项 型号 千米电阻(Ω/km)A DYD30/C 1B DYD50/C 0.6 C DYD100/C 0.3 DDYD150/C0.2解析：由P ＝UI 解得输电电流I ＝PU ＝20 A ，输电线路上损耗的功率不超过P 线＝200 kW ×2%＝4 kW ，由P 线＝I 2R ，解得R ＝10 Ω，由于输电线长度需要20 km ，所以可以选择千米电阻0.5 Ω/km 以下的型号DYD100/C 或型号DYD150/C ，符合要求的是选项C 、D. 答案：CD 三、非选择题11．某小型实验水电站输出功率是20 kW ，输电线路总电阻是6 Ω. (1)若采用380 V 低压输电，求输电线路损耗的功率．(2)若改用5 000 V 高压输电，用户端利用n 1∶n 2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．解析：(1)输电线上的电流强度为 I ＝P U ＝20×103380 A ≈52.63 A ， 输电线路损耗的功率为P 损＝I 2R ＝52.632×6 W ≈16 620 W ＝16.62 kW. (2)改用高压输电后，输电线上的电流强度变为 I ′＝PU ′＝20×1035 000 A ＝4 A ，用户端在变压器降压前获得的电压 U 1＝U －I ′R ＝(5 000－4×6)V ＝4 976 V . 根据U 1U 2＝n 1n 2，用户得到的电压为U 2＝n 2n 1U 1＝122×4 976 V ≈226.18 V .答案：(1)16.62 kW (2)226.18 V12．某小型发电站的发电机输出交流电压为500 V ，输出电功率为50 kW ，如果用电阻为3 Ω的输电线向远处用户送电，这时用户获得的电压和电功率是多少？若要求输电线上损失的电功率是输电功率的0.6%，则发电站要安装一个升压变压器，到达用户前再用降压变压器变为220 V 供用户使用，不考虑变压器的能量损失，这两个变压器原、副线圈的匝数比各是多少？解析：用500 V 电压送电时示意图如图甲所示，输电功率为50 kW 时输电线上的电流I 0＝P U 0＝50×103500 A ＝100 A.用户获得电压U 1＝U 0－I 0R ＝(500－100×3) V ＝200 V ，因此用户获得的功率P 1＝I 0U 1＝2×104 W.改用高压输送时，示意图如图乙所示．要求P 损＝0.6%×P ，即P 损＝50×103×0.6% W ＝300 W.输电电流I ＝P 损R ＝3003 A ＝10 A.发电站升压后输电电压U ＝P I ＝50×10310 V ＝ 5 000 V .升压变压器匝数比n 1n 2＝U 0U ＝5005 000＝110.输电线上损失的电压U ′＝IR ＝10×3 V ＝30 V . 降压变压器原线圈两端电压U 2＝U －U ′＝(5 000－30)V ＝4 970 V . 故降压变压器的匝数比n 3n 4＝U 2U 3＝4 970220＝49722.答案：见解析。

高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）电能的输送 同步练习我夯基 我达标1.发电机的输出电压为U ，输出功率为P ，通过总电阻为R 的输电线向用户供电，则输电线上的电流为___________，输电线上的电压降为___________.答案: U P UP R 2.某变电站用220 V 的电压输电，输电线上的功率损失是输送功率的20%，若要使功率损失降为输送功率的5%，则变电站的输电电压应为______________ V .思路解析：若输送电压提高n 倍，输电线上的损失将是原来的21n ，从题目条件得出损失是原来的1/4，则电压提高到原来的2倍，故答案为440 V .答案:4403.发电厂输出功率为9 900 kW ，输电线电阻为2 Ω，分别用18 kV 和110 kV 的高压输电，输电线上的功率损失分别是__________ kW 、__________ kW.思路解析：根据公式P 损=(U P )2R=(189900)2×2 kW=605 kW 同理：P 损=(U P )2R=(1109900)2×2 W=16.2 kW. 答案:605 16.24.某电站用11 kV 交变电压输电，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，下面哪个选项正确( )A.因I=RU ，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B.因I=U P ，所以输电线上的电流减为原来的1/20 C.因P=RU 2，所以输电线上损失的功率为原来的400倍 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1/20思路解析：电压提高了20倍，由公式I=U P 知，电流将是原来的1/20，选项B 正确.再由电阻定律R=Sl ，得P 损=（U P ）2S l ρ，在损失不变的情况下，输送电压与导线截面积的平方根成反比，从而得出选项D 正确.答案:BD 5.用变压器进行远距离输电，输送的电功率为P ，输送电压为U ，输电导线的电阻率为ρ，导线横截面积为S ，导线总长为L ，输电线损耗的电功率为P 1，用户得到的电功率为P 2.则（ ）A.P 1=L S U ρ2B.P 1=SU L P 22ρ C.P 2=P-L S U ρ2 D.P 2=P(1-SU L P 2ρ) 思路解析：由导线输送的电功率P=UI 知，输电导线上的电流为I=P/U ，由电阻定律得R=ρSL ，所以导线上损耗的功率为导线上产生的热功率P 1=I 2R=SU L P 22ρ，B 正确.用户得到的电功率P 2应为输送电功率减去导线损耗的热功率，即P 2=P-P 1=P （1-SU L P 2ρ），故D 正确. 答案:BD 6.(2006广东高考)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为ρ=2.4×10-8 Ω·m ，导线横截面积为1.5×10-4 m 2，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.思路解析：（1）输电线的电阻为：R=ρSl 2 ① P 损=P 1×4% ②P 损=I 22R ③P 2=P 1 ④P 2=I 2U 2 ⑤由①②③④⑤得升压变压器的输出电压：U 2=80 000 V .（2）输电线路上的电压损失U=I 2R=3 200 V .答案:(1)80 000 V (2)3 200 V我综合 我发展7.如图5-5-5，为演示远距离输电的装置，理想变压器B 1、B 2的变压比分别为1∶4和5∶1，交流电源的内阻r=1 Ω，三只灯泡的规格均为“6 V 1 W ”，输电线总电阻为10 Ω.若三只灯泡都正常发光，则交变电源的电动势E 为多大？图5-5-5思路解析：设变压器B 1的原线圈电压为U 1，副线圈电压为U 2，变压器B 2的原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 4.通过B 1原线圈的电流为I 1，输电线上的电流为I 2，B 2副线圈上的电流为I 3.根据题意得：U 4=6 V ，而I 3=0.5 A对B 2,由电流关系：I 2=34n n I 3=0.1 A 线路上的损失电压为ΔU 线=I 2R 线=1 V由线路上的电压关系：U 2=ΔU+U 3，4343n n U U =,21U U =21n n ，将有关数据代入得U 1=7.75 V. 再对B 1使用电流关系I 1n 1=I 2n 2，求得：I 1=0.4 A最后由闭合电路欧姆定律得：E=I 1r+U 1=8.15 V .答案:8.15 V8.一台小型发电机的最大输出功率为100 kW ，输出电压恒为500 V ，现用电阻率为1.8×10-8 Ω·m 、横截面积为10-5 m 2的输电线向4×103 m 远处的用电单位输电.要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率不超过发电机总功率的4%，求:(1)所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(2)如果用户用电器的额定电压为220 V ，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？（3）想一想，当深夜接入电路的用电器减少时，用电器两端的电压是大于、小于还是等于220 V?若用电器电路中电流为100 A ，求此时用电器两端的电压数值.思路解析：(1)输电要用两根导线，则输电线的电阻为r=ρSL 2=1.8×10-8×53101042-⨯⨯Ω=14.4 Ω 由题意知P 损=P ×4%=(2U P )2r 1004×105=(2510U )2×14.4 U 2=6 000 V 升压变压器原、副线圈匝数比21n n =21U U =1216000500=. (2)I 2=2U P =3510610⨯A=350 A U 损=I 2·r=350×14.4 V=240 V 而U 3=U 2-U 损=6 000 V-240 V=5 760 V1128822057604343===U U n n 降压变压器原、副线圈匝数比为288∶11.（3）用电器总数减少时，用电器两端电压将增大.由题知I 3′=100 A 则由11288''4323==n n I I 所以I 2′=2881100 U 损′=I 2′·r=2881100×14.4 V=55 V 而U 1、U 2不变U 3′=U 2-U 损′=(6 000-55) V=5 945 V4343''n n U U = U 4′=34n n ×U 3′=28811×5 945 V=227 V . 答案:(1)1∶12 (2)288∶11 （3）227 V我创新 我超越9.有一条河流的河水流量为4 m 3/s,落差为5 m ，现利用它建水电站，使用的发电机总效率为50%，发电机输出电压为350 V ，输电线的电阻为4 Ω，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要的电压为220 V.求所用的理想升压变压器、降压变压器上的原、副线圈的匝数比.思路解析：设河水重力做功的功率为P 0，Q 为水流量,P 0=t Vgh t W ρ==ρQgh,代入数值得P 0=1.0×103×4×9.8×5 W=1.96×105 W.发电机的输出功率就是升压变压器的输入功率P 1，依题意有P 1=ηP 0=50%×1.96×105 W=9.8×104 W输电线上允许消耗的电功率为P 损=5%P 1=5%×9.8×104 W=4.9×103 W输电线上的电流为I 2=4109.43⨯=R P 损 A=35 A 升压变压器副线圈两端的电压为U 2=35108.9421⨯=I P V=2 800 V 升压变压器原、副线圈匝数比为21n n =21U U =2800350=81 降压变压器原线圈两端电压为U 3=U 2-I 2R=（2 800-35×4） V=2 660 V所以降压变压器原、副线圈匝数比为22026604343==U U n n ≈12. 答案:1∶8 1210.利用太阳能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)一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电.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=4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V 40 W ”的灯6盏.若全部正常发光，则：①发电机输出功率为多大？②发电机电动势为多大？③输电效率为多大？④若使灯泡减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？思路解析：(1)略(2)①发电机的输出功率应为负载消耗的功率与输电线电阻消耗的功率之和，即P 出=nP 灯+I 22R ，而I 2=443灯nI I = 所以P 出=(22×6×40) W+(422040620⨯⨯÷)2×4 W=5 424 W. ②ε=U 1+I 1·r （r 为发电机内阻），U 1=42U U 2=4U 3+I 2R=4×220 V+6×4 V=904 VI 1=4I 2所以ε=(4904+4×6×1) V=250 V . ③η=54245280==出灯出用P nP P P =0.97=97%. ④电灯减少一半时，n ′P 灯=11×220×6 W=2 676 WI 2=8802640'=出灯P P n A=3 A 所以P 出=n ′P 灯+I 22R=(2 640+32×4) W=2 676 W发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上的功率的损失减少到原来的1/4. 答案:(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)①5 424 W ②250 V ③97% ④否11.如图5-5-6所示，某小型水电站发电机输出功率为10 kW ，发电机输出电压为400 V ，向远距离用户供电，为了减少电能损失，使用2 kV 高压输电，最后用户得到220 V 、9.5 kW 的电力（即电功率）.求：图5-5-6（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2;（2）输电线路导线电阻R 线;（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n 3∶n 4.思路解析：升压变压器的原、副线圈匝数之比应等于发电机的输出电压和升压变压器的输出电压之比，已知输出功率为10 kW ，而用户最后得到的功率为9.5 kW,这说明输电线路上的功率损失了0.5 kW ，它应等于导线的电阻与输送电流的平方之积，即P 损=I 22R 线.输送电流应等于输送功率与升压变压器的输出电压之比，而降压变压器的原、副线圈匝数之比应等于原、副线圈两端的电压之比，所以有：（1）升压变压器原、副线圈匝数比为：21n n =21U U =512000400=. （2）导线电阻R 线与输送电流和输电线上损失的电功率有关，有P 损=I 2R 线，而输送电流又决定于输电电压及输送功率，有I=2U P 所以R 线=2222)200010000(950010000)(-==U P P I P 损损Ω=20 Ω. （3）设降压变压器原线圈上电压为U 3，U 3=U 2-IR 线=2 000 V-5×20 V=1 900 V ，所以降压变压器原、副线圈匝数比为：119522019004343===U U n n . 答案:(1)51 (2)20 Ω (3)95∶11 12.某发电站通过燃烧煤来发电，煤的热值为500 J/kg ，热能发电效率为80%，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，发电机输出的功率是100 kW ，输出电压是250 V ，升压变压器原、副线圈匝数比是1∶25,输电线上功率损失为4%，用户需用电压220 V.则：（1）输电线上的电阻和降压器的匝数比各是多少？（2）若用60 kW 分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25 W 的电灯多少盏？（3）燃烧10 kg 煤有多少热能转化为电能？思路解析:(1)由21U U =21n n 得，U 2=12n n ·U 1=125×250 V=6 250 V 由ηP=(2U P )2R 线知4%×6 2502=100×103R 线，所以R 线=15.625 Ω 输电线上电压损失：ΔU=IR 线=UP R 线=6250101003⨯×15.625 V=250 V 降压变压器原线圈电压：U 3=U 2-ΔU=6 250 V-250 V=6 000 V 所以降压变压器原、副线圈匝数比：1130022060004343===U U n n . （2）P 用=P-P 损=100 kW-100×4% kW=96 kW照明用电功率为：P 照=P 用-P 生产=96 kW-60 kW=36 kW可装25 W 电灯的盏数为：n=0P P =2510363=1 440(盏). (3)E 电=ηE 煤=80%×500×10 J=4 000 J.答案:(1)300∶11 (2)1 440盏 (3)4 000 J。

电能的输送同步测试一、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2.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=I 2R ，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=U 2／R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍3.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R 1=R 2.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R 1上的功率P 1将分别是A.U 增大，I 增大，P 1增大B.U 增大，I 减小，P 1增大C.U 减小，I 减小，P 1减小D.U 减小，I 增大，P 1减小4.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 5.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⎪⎭⎫ ⎝⎛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)7.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 ρB.I 2ρC.U lI 2ρD.ρI 2UL 8.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.400：19.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％10.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.12.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×l 02kW;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=________.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?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?参考答案1AC 2AC 3B 4B 5B 6BCD 7C 8D 9D 10BD11 20，8 12 1，400：113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=2640WI 2=n'P 灯／U 2=2640／880=3A所以，P 出=n ’P 灯+I'2R=2640+32×4=2676W小课堂：如何培养学生的自主学习能力？自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代化学习方式。

人教版物理高二选修3-2 5.5电能的输送同步检测卷D卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共18题；共41分)1. （2分）发电厂发电机的输出电压为U1 ，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过电线的电流为I ，学校输入电压为U2 ，下面计算输电线功率损失的式子中不正确的是（）A .B .C . I2RD . I(U1-U2)2. （2分）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损失电压为15 kVC . 若改用5kV电压输电，则输电线上的损失的功率为9×106kWD . 输电线上损失的功率为， U为输电电压，r为输电线的电阻3. （2分）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象，则（）A . 用户用电器上交流电的频率是100HzB . 发电机输出交流电的电压有效值是500VC . 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4. （2分）远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=11kV输电和输电电压为U2=110kV输电。

则两种情况中，输电线上损耗功率之比P1∶P2等于（）A . 1∶100B . 10∶1C . 1∶10D . 100∶15. （2分） (2017高二下·吉林期中) 随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益增大，节能变得越来越重要．某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为U1 ，输电导线总电阻为R，在某一时段用户需求的电功率为P0 ，用户的用电器正常工作的电压为U2 ．在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）A . 输电线上损耗的功率为B . 输电线上损耗的功率为C . 若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电D . 采用更高的电压输电会降低输电的效率6. （2分）关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（）A . 由功率，应降低输电电压，增大导线电阻B . 由,应采用低电压小电流输电C . 由，应减小导线电阻或减小输电电流D . 上述说法均不对7. （3分） (2017高二上·长春期末) 据悉长白快速铁路项目将于2017年5月竣工，项目建成后长春至白城的运行时长将压缩在2小时以内．电力机车供电系统如图所示，发电厂利用升压变压器将低压交流电升至110kV，牵引变电所利用降压变压器将电力系统输送来的高压交流电变换为27.5kV，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压不变，输电线的电阻不能忽略．若机车功率的增大，则（）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8. （2分） (2017高三上·长安模拟) 如图所示为远距离高压输电示意图，关于远距离输电，下列表述错误的是（）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少电路的发热损耗的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9. （3分）理想变压器在正常工作时，原、副线圈中相同的物理量是（）A . 每匝线圈中磁通量的变化率B . 交变电流的频率C . 原线圈的输入功率，副线圈的输出功率D . 原、副线圈中的感应电动势10. （3分） (2019高二上·宁波期中) 如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒定为U1＝250 V，输出功率P1＝100 kW，输电线电阻R＝8 Ω.则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（）A . 若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B . 若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C . 输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比D . 用10 000 V高压输电，输电线损耗功率为800 W12. （2分） (2019高二下·汕头月考) 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的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A .B .C .D .13. （2分）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—电压u＝Umsin ωt的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A .B .C .D .14. （2分） (2019高二下·佛山月考) 采用220 kV高压向远方的城市输电。

人教版物理高二选修3-2 5.5电能的输送同步检测卷（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共18题；共41分)1. （2分） (2018高二下·广安期末) 采用220kV高压向远方的城市输电，当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（）A . 110 kVB . 220VC . 220 kVD . 440kV2. （2分）远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，下面说法正确的是（）A . 输电线上的电压损失是原来的B . 输电线上的电压缺失是原来的C . 输电线上的电功率损失是原来的D . 输电线上的电功率损失是原来的3. （2分）一般发电机组输出的电压在十千伏上下，不符合远距离输电的要求要在发电站内用升压变压器，升压到几百千伏后再向远距离输电到达几百千米甚至几千千米之外的用电区之后，再经“一次高压变电站”“二次变电站”降压已知经低压变电站降压变压器可视为理想变压器后供给某小区居民的交流电 V，该变压器原、副线圈匝数比为50：1，则（）A . 原线圈上的电压为11 VB . 原线圈中电流的频率是50HzC . 原线圈使用的导线应该比副线圈的要粗D . 采用高压输电有利于减少输电线路中的损耗，是因为增大电流强度了4. （2分）为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电站升压后通过远距离输送，再经变电站将高压变为低压．某变电站将电压U0=1100 sin100πt（V）的交流电降为220V供居民小区用电，则变电站变压器（）A . 原、副线圈匝数比为6：1B . 副线圈中电流的频率是50HzC . 原线圈的导线比副线圈的要粗D . 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和5. （2分） 6．图为某小型水电站的电能输送示意图，为升压变压器，其输入功率为，输出功率为，输出电压为；为降压变压器，其输入功率为，输入电压为。

第五章交流电第5节电能的输送（二）(总分：100分时间：30分钟)A ．n 2倍B ．n 倍C .1n 2D .1n6．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．某农村水力发电站的发电机输出电压稳定，它发出的电先通过电站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村寨附近的降压变压器．降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( )A ．升压变压器的副线圈的电压变大B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器的副线圈上的电压变大D ．降压变压器的副线圈上的电压变小8．某发电站用11 kV 交变电压输电，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，下面哪个选项正确( )A ．因I ＝U R，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因P ＝U 2R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍 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120选做题体验和收获9．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图2所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220 V,40 W”的电灯6盏，若要保证电灯全部正常发光，求：图2(1)发电机输出功率；(2)发电机电动势；(3)输电效率；(4)若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．教师定性评语：计分：。

2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练1 / 102017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练一、单选题1. 远距离输电中，为了减小输电过程中的电能损失，下列说法正确的是（ ）A. 要减小输电损失，只有减小输电电阻B. 由P =得到，输电电压越小，输电损失越小C. 若输电功率不变，提高输电电压，将提高输电效率D. 提高输电电压会减小输电电流，但不能减小输电损失2. 如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为50Ω．若升压变压器的输入电压总是如图乙所示，下列说法中正确的有（ ）A. 用户端交流电的频率为100HzB. 用户端电压一定为240VC. 若用户总功率变大，则降压变压器原线圈两端电压升高D. 若升压变压器原线圈输入功率为720kW ，则输电线路损耗功率为45kW3. 超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90K 的高温超导材料，利用超导材料零电阻性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW ，电压为800V ．如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ） A. 1 kW B. 1.6×103 kW C. 1.6×10 kW D. 10 kW4. 电站向某地输送5000kW 的电功率，输电线上损耗的电功率为100kW ，如果把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的截面积减为原来的一半，而输送的电功率不变，那么输电线损耗的电功率为（ ） A. 0.2kW B. 0.5kW C. 2.0kW D. 5.0kW 5. 远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的n 倍，则（ ）A. 输电线上的电压损失减少了倍B. 输电线上的电流减少了倍C. 输电线上的电能损失减少了倍D. 输电线上的电能损失减少到原来的倍6. 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200V ，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220V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等于降压变压器的输入功率二、多选题7.远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高k倍，则（）A. 输电导线的电功率损失不变B. 输电导线的电压损失不变C. 输电导线的电功率损失是原来的D. 输电导线的电压损失是原来的8.远距离输送一定功率的交变电流，若将输电电压提高n倍，则（）A. 输电导线的电能损失减少倍B. 输电导线的电能损失不变，电压损失减少倍C. 若保持输电线上电能损失不变，输电导线的截面积应是原来的D. 输电线上电能损失减少，电压损失增大9.一台交流发电机的最大输出功率为98kW，电压为350V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻R=4Ω．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、100W）．若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的5%，变压器T1和T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（）A. 变压器T1原线圈中电流为35AB. 变压器T2原线圈的电压为2800VC. 变压器T1的变压比为1：8D. 有931盏灯泡（220V、100W）正常发光10.如图所示为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1=4400sin 100πt V，电流I1=1000A，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（）A. U1=4 400V2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练B. I2＜1 000 AC. I2U2=4.4×106WD. 用户得到的交流电频率为100πHz三、填空题11.生活中的发电机发出的都是交变电流，在将电能从发电厂传输到用户的过程中都是采用______ 的方式，这主要是减少______ ．由P=UI可知，在输送电功率一定的情况下，输送电压升高为原来的10倍时，输电线上的电能损失可以减少为原来的______ ．12.某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV．通过理想变压器升压后向80km远处供电，已知输电导线的电阻R=25.6Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%．则输电线路上的电压损失△U= ______ v，升压变压器的原副线圈匝数比n1：n2= ______ ．13.远距离输电电路图如图所示：若输电线电阻R，输电功率为P，输电电压U1，则输电导线的电流I2= ______ ，输电导线上的电压降（电压损失）U失= ______ ，输电导线上的功率损耗P损= ______ ；因此，在输电功率和输电线电阻一定的条件下，采用高压输电，输电电流I2越______ （大，小），输电线上的电压损失及输电线上的功率损耗P损越______ （大，小）．四、计算题14.如图所示，一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户（B1和B2都是理想变压器），已知发电机的输出功率为500kW，输出电压为500V，升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1：10，两变压器间输电导线的总电阻为2Ω．降压变压器B2的输出电压为220V．求：（1）输电导线上损失的功率；（2）降压变压器B2的原、副线圈的匝数比．15.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，有一台内阻为r=1Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有““220V40W”“灯6盏，若全部电灯正常发光，求：3 / 10（1）输电线上损失的电功率；（2）远距离输电的输电效率；（3）太阳能发电机的电动势．2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练 5 / 10答案和解析【答案】 1. C 2. D 3. A4. C5. D6. A7. CD8. AC 9. CD10. BC11. 高压输电；输电线上的电能损耗；12. 3200；1：2013. ；；；小；小14. 解：（1）升压变压器的输出电压：传输电流：=100A损失的功率：（2）降压变压器的输入电压为： U 3=U 2-I 2R =5000-100×2=4800V 降压变压器的匝数比：答：（1）输电导线上损失的功率为20000W ；（2）降压变压器B 2的原、副线圈的匝数比为240：11．15. 解：（1）导线上损失功率P 损=R而I 2===6A ，所以P 损=R =62×4=144W （2）P 出=P 损+P 有用=144+5280=5420W ； 那么输电效率为η==×100%=97.4%；（3）E =U 1+I 1r ，r 为发电机内阻，U 1=U 2U 2=4U 3+I 2R =4×220+6×4=904V ； 又因I 1=4I 2 所以，E =+4×6×1=250V答：（1）输电线上损失的电功率144W ； （2）远距离输电的输电效率97.4%； （3）太阳能发电机的电动势250V ． 【解析】1. 解：A、由公式△P=I2R可知，降低电能的损失，可以减小输电线路上电阻，也可以减小电流，故A错误；B、求输电导线的损耗功率只能用公式P=I2R，故B错误；C、由公式I=，和△P=I2R可知，△P=，提高输电电压，在保证输电功率不变的前提下，能够减小输电电流，有效减小输电线路上的电能损失，提高输电效率，故C正确，D错误；故选：C根据输出功率P=UI，得出输出电流，从而得出输出电压，根据P损=I2R求出损耗的功率．解决本题的关键知道输送功率与输出电压和输出电流的关系，损失电压与电流和电阻的关系，以及掌握输电线上损耗的功率P损=I2R．2. 解：A、由图乙知交流电的周期T=0.02s，所以频率，A错误；B、由图乙知升压变压器输入端电压最大值为240V，有效值为240V，根据电压与匝数成正比知，副线圈电压为，根据P=UI得：所以输电线中的电流为I2=，输电线损失的电压为：△U=I2R，降压变压器输入端电压为：U3=U2-△U，根据电压与匝数成正比知用户端电压小于240V，故B错误；C、若用户总功率变大，输电线路中的电流增大，损失的电压增大，根据知降压变压器原线圈两端电压降低，故C错误；D、结合B可知，，损失的功率，故D正确故选：D根据升压变压器的输入电压，结合匝数比求出输出电压，从而得出输送电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，计算用户得到的电压．解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系．3. 解：当输电导线总电阻为0.4Ω时，由P=UI得I=输电线上损失的功率△P=I2R==1kW故选：A当输电导线总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率是40kW，电压是800V，求出输电线上损失的功率，即为用超导电缆节约的功率．输电线是纯电阻电路，损失功率可以用三个公式求解，△P=I2R=，其中△U是输电线上损失的电压，而不是输电电压．2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练7 / 104. 解：输电电压提高为原来的10倍，根据P =UI 知，输送电流减小为原来的，根据电阻定律R =知，输电线的截面积减为原来的一半，则输电线的电阻增大为原来的2倍，根据知，输电线上损耗的电功率减小为原来的，则输电线上损耗的功率为2kW ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 故选：C ．根据P =UI 求出输送电流的变化，结合电阻的变化，根据求出输电线上功率的变化．解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，掌握输电线上损失的功率．5. 解：A 、输送的功率一定，根据P =UI ，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的n倍，则电流减小到倍，故AB 错误；C 、根据P 损=I 2R ，可知，电线上损失的功率为原来的倍，则电线上电能即为原来的倍，故C 错误，D 正确； 故选D ．输送的功率一定，根据P =UI 和P 损=I 2R 可知高压输电的电压、电流与电能变化情况． 解决本题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道P 损=I 2R ．6. 解：A 、B 、由变压器的电压比匝数之比==，==，又因为线路电压损失，即U 2＞U 3，所以＞．故A 正确，B 错误；C 、D 、由于远距离输电，输电线电阻不能忽略，导致输电线路上电压损失，使功率损失，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压；升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．故CD 错误． 故选：A通过理想升压变压器将电送到用户附近，然后用理想降压变压器向远处用户供电家中．提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率． 理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．7. 解：A 、根据P 损=I 2R ，可知，电线上损失的功率为原来的倍，故AB 错误，C 正确；D 、输送的功率一定，根据P =UI ，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的k 倍，则电流减小到倍，故D 正确；故选：CD ．输送的功率一定，根据P =UI 和P 损=I 2R 可知高压输电的电压、电流与电能变化情况． 解决本题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道P 损=I 2R ．8. 解：A ．根据P =UI 得，功率一定，输电电压提高到原来的n 倍，则输电线上的电流变为原来的；根据P 损=I 2R ，可知，电线上损失的功率为原来的倍，则电线上电能即为原来的倍，设原来的电能为E ，则减少的电能为：△E =E -E =（1-）E ，故A 正确；B．根据P=UI得，功率一定，输电电压提高到原来的n倍，则输电线上的电流变为原来的；若输电导线的电能损失不变，根据P损=I2R可知，R应变为原来的n2倍，由△U=IR可知，电压损失应增加为原来的n 倍，故B错误；C．由B分析可知，R应变为原来的n2倍，由电阻定律R=ρ可知，输电导线的截面积应是原来的，故C正确；D．根据P损=I2R和△U=IR可知，输电线上电能损失减少，电压损失减小，故D错误．故选：AC．抓住功率一定，根据P=UI求出输送电流的变化，根据P损=I2R判断输电线上电功率的损失；根据△U=IR判断电压的损失；根据电阻定律R=ρ判断横截面积的变化．解决本题的关键知道输送功率与输送电压和电流的关系，结合P损=I2R、△U=IR判断功率损失和电压损失．9. 解：A、由P=UI可得，升压变压器输入电流I===280A，故A错误；C、由P损=I2R得，升压变压器的输出电流I===35A由变流比公式，得：==故C正确；B、根据=，得：升压变压器的输出电压：U2==8×350=2800V输电线上的电压损失：U损=I2R=35×4V=140V降压变压器的输入电压：U3=U2-I2R=2800-35×4=2660V故B错误；D、用户得到的功率P3=P2-5%P2=0.95×98KW=93.1KW可供灯泡正常发光的盏数n===931故D正确；故选：CD．根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小．由于降压变压器的负载能正常工作，则可算出降压变压器的原线圈的匝数之比，同时能确定接入多少个灯泡才正常发光．本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压，不是发电机的输出电压．本题突破点是由输电线上的损失功率，从而算出电线上的电流．2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练9 / 1010. 解：A 、根据电厂输出电压u 1=4400sin 100πt V ，知U 1==4400V ，故A 错误；B 、根据升压变压器==＞1知I 2＜1 000 A ，故B 正确；C 、P =U 1I 1=I 2U 2=4400×1000=4.4×106W ，故C 正确D 、根据电厂输出电压u 1=4400sin 100πt V 知频率为50Hz ，变压器不改变频率，故D 错误． 故选：BC电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，根据==和P =UI 判定各项，注意变压器不改变频率．解决本题的关键掌握远距离输电是通过高压输电的，这样可以减少输电线的损失，知道功率与输电电流和电压的关系，变压器不改变频率11. 解：在传输功率一定的情况下，电压越高电流越小，将电能从发电厂传输到用户的过程中都是采用高压输电来降低电能损耗； 根据△P =I 2R 和I =，有：；在输送电功率一定的情况下，输送电压升高为原来的10倍时，输电线上的电能损失可以减少为原来的倍；故答案为：高压输电，输电线上的电能损失，．在传输功率一定的情况下，高压输电的实质是小电流输电，可以降低电能损耗；根据△P =I 2R 和I =判断电能损耗．本题关键是明确高压输电的实质是小电流输电，然后结合电功率定义列式分析，基础题．12. 解：（1）根据得，I =A则输电线路上的电压损失U 损=IR =125×25.6V =3200V （2）原线圈的电流A故升压变压器的原副线圈匝数比n 1：n 2为1：20． 故答案为：3200 1：20 （1）根据求出输电线上的电流，根据U 损=IR 求出电压损失．（2）根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压，结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比．解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比之间的关系；2、升压变压器的输出电压、降压变压器的输入电压、电压损失之间的关系．13. 解：输电功率为P，输电电压U1，则输电导线的电流I2=；输电导线上的电压降（电压损失）U失=I2R=；输电导线上的功率损耗P损==；在输电功率和输电线电阻一定的条件下，采用高压输电，输电电流I2小，输电线上的电压损失及输电线上的功率损耗小；故答案为：，，，小，小．高压输电时，线路上的功率损耗为：△P=I2R，又由于P=UI，故，根据表达式进行分析即可．本题关键是明确根据电功率表达式推导出输电线上的功率损耗表达式进行分析讨论，基础题．14. （1）先根据变压比公式求解升压变压器的输出电压；变压器不改变功率，由P=UI求出输电线中电流；由功率公式求解输电线上损耗的电功率；（2）求出降压变压器的中输入电压，再由电压与匝数成正比求解降压变压器原、副线圈的匝数比．对于输电问题，要搞清电路中电压、功率分配关系，注意理想变压器不改变功率，只改变电压和电流．15. （1）根据降压变压器的匝数比求出降压变压器原线圈的电压，根据功率公式可得出输电线上的电流，从而得出线路上损耗的功率．（2）输出效率η=×100%．（3）根据输电线上的电流，求出电压损失，升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和，电压比等于匝数之比，求出升压变压器的输入电压，求出通过发电机的电流，由E=I1r+U1求出发电机的电动势．解决本题的关键知道升压变压器的输出功率等于线路损耗功率和降压变压器的输入功率之和，发电机的输出功率等于升压变压器的输出功率，以及知道升压变压器的输出电压等于电压损失与降压变压器的输入电压之和．。