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

[A 组 素养达标]1．远距离输电,输电功率一定,当输电电压为U 0时,输电线上的电流为I 0,损失的电功率为P 0.则当输电电压提高为2U 0时( )A ．由I ＝UR 得,输电线上的电流变为2I 0B ．由I ＝P U 得,输电线上的电流变为I 02C ．由P ＝U2R 得,输电线上损失的电功率为4P 0D ．由P ＝IU 得,输电线上损失的电功率为2P 0解析：设输电线的电阻为R,当输电线上的电流为I 0时,损失的电功率为P 0＝I 20R.当输电电压提高为2U 0时,由I ＝P U 可知输电线上的电流变为I 02,输电线上损失的电功率为P 损＝(I 02)2R ＝P 04.故选项B 正确．答案：B2．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∶50B ．副线圈中电流的频率是50 HzC ．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．(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 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 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：由于输电线上的功率损耗,故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率,故选项D 正确；U 2U 1＝n 2n 1,U 3U 4＝n 3n 4,因为U 1＝200 V ＜U 4＝220 V,U 2＞U 3＝U 2－U 线,故n 2n 1＞n 3n 4,选项A 正确． 答案：AD4．一项名为“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3IB ．输电电流为9IC ．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＝I 2R 线＝(P U )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：AD5．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,D 正确．答案：D6．发电厂直接通过输电线向学校供电．已知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：A7．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(P U m )2rD ．4(n 2n 1)2(P U 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(P U m)2r,故选C. 答案：C8．(多选)如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n 1∶n 2＝n 4∶n 3.当用户用电器的总电阻减少时( )A ．U 1∶U 2＝U 4∶U 3B ．用户的电压U 4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U 1U 2＝n 1n 2,U 3U 4＝n 3n 4,以及n 1∶n 2＝n 4∶n 3,知U 1∶U 2＝U 4∶U 3,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＝I 2R 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U 4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：AC[B 组 素养提升]9．(多选)某个小水电站发电机的输出功率为100 kW,发电机的电压为250 V,通过升压变压器向远处输电,输电线的总电阻为8 Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220 V ．要求在输电线上损失的功率控制为5 kW,则( )A ．输电线上通过的电流为25 AB ．升压变压器输出的电压为40 kVC ．升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16D ．降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11解析：输电线上损失的功率为5 kW,输电线的总电阻为8 Ω,则通过输电线的电流为25 A,A 对；升压变压器的输出功率为100 kW,而电流为25 A,因此升压变压器的输出电压为4 kV,B 错；升压变压器的原、副线圈之比为电压之比为1∶16,C 对；降压变压器的原、副线圈之比等于电压之比为190∶11,D 对．答案：ACD10．(多选)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/k m)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 ＝U ＝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：CD11．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′＝P U′＝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 V[C 组 学霸冲刺]12.如图所示为某隧道备用发电机组,内阻不计,可在应急时对隧道内的照明电路供电．已知从发电机组输出的电压,经匝数比为n 1∶n 2＝1∶8的升压变压器升压后,由总电阻r ＝4 Ω的输电线送到隧道口,再经匝数比为n 3∶n 4＝8∶1的降压变压器,供给照明电路使用,其他导线电阻可忽略不计．隧道共4排照明电路,每排安装“220 V 40 W”的电灯110盏,若要求所有的电灯都正常发光,试求：(1)输电线上的电流多大？ (2)发电机的输出功率多大？ (3)升压变压器的输入电压多大？ 解析：(1)隧道内用电功率 P 4＝4×110×40 W＝17 600 W U 4＝220 V由U 3U 4＝n 3n 4可得U 3＝1 760 V 则I 2＝I 3＝P 3U 3＝10 A(2)输电线上的功率损失 ΔP＝I 22r ＝400 W 故P 2＝P 3＋ΔP＝18 000 W 则发电机的输出功率P 0＝P 1＝P 2＝18 000 W ＝1.8×104W(3)输电线的电压损失ΔU＝I2r＝10×4 V＝40 V 则U2＝U3＋ΔU＝1 800 V由U1U2＝n1n2可得U1＝225 V答案：(1)10 A (2)1.8×104 W (3)225 V。

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。

【最新】高中物理人教版选修3-2检测：第五章交变电流5.5电能的输送学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．发电厂发电机的输出电压为U1，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U2，则输电线上损耗的电压可表示为()A．U1B．U1－IRC．IR D．U22．某变电站用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，下面选项正确的是()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1/20C．因P＝U2/R，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1/4003．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1 100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失可降为()A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW4．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，流入用户端的电流是I2．则（）A．用户端的电压为I1U1/I2B．输电线上的电压降为UC．理想变压器的输入功率为I12rD．输电线路上损失的电功率为I1U5．图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n4<n2＝n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2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．A1、A2两表的示数相同B．L1、L2两灯泡的亮度相同C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率D．R2两端的电压小于R4两端的电压二、多选题6．如图是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．高压输电是通过增大输电电压来减小输电线中的电流，有利于减小输电过程中的电能损失C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中电能损失越小D．高压输电时必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好7．一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻为R=1kΩ.到目的地经变压器T2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T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则A．T1原、副线圈电流分别为103A和20 AB．T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 VC．T1和T2的变压比分别为1：50和40 :1D．有6×104盏灯泡(220V 60 W)正常发光8．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 ．3214n n n n > B ．3214n n n n < 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9．(多选)电厂发电机的输出电压为250 V ，输出功率为10 kW ，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5 Ω，则( )A ．直接输电，用户两端的电压只有50 VB ．若要求用户两端的电压为220 V ，则应配备原、副线圈匝数比为1∶4 (发电厂)和5∶1 (用户端)的变压器C ．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4D ．若用10 000 V 的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%10．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6.0×103 A B ．输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC ．若改用5 kV 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 为输电线的电阻三、填空题11．发电机端电压为220 V ，输送功率110 kW ，若要保证用户至少获得100 kW 电功率，则输电导线电阻不得大于________Ω；若用一个升压变压器升压至5 500 V 后进行输电，则导线电阻不得大于________Ω.四、解答题12．某发电站的输出功率为104kW ，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．已知输电导线的电阻率为ρ＝2．4×10－8Ω·m ，导线横截面积为1．5×10－4m 2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，升压变压器的输出电压为________，输电线路上的电压损失为________．13．风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图4所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(2)画出此输电线路的示意图；(3)用户得到的电功率．14．某水电站，水流的高度差为h=5m，流量Q=2m3/s，若发电机的总效率为50%，输出电压为250V，输电线路总电阻R=30Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为使用户获得220V 电压，求：（1）该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？（2）能使多少盏“220V 100W”的电灯正常发光？参考答案1．C【解析】AD 、U 1为输出电压，U 2为用户得到的电压，故AD 错误； BC 、输电线的电压损失ΔU =U 1－U 2=IR ，故B 错误，C 正确； 故选C 。

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：。

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 10BD 11 20，8 12 1，400：1 13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=4I2 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。

第5节电能的输送一、选择题1.（多选）远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是（）A. 可节省输电线的材料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AC解析设输电功率为P,输电电压为U,输电线的电阻为R则输电线上损失的功率为PP 21口2尺若P R一定，则P损％F，采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失；若P损、损=2 L 1 一P一定，则R x U2,又R= p S，P、L 一定时输电导线的横截面积U2，采用高压输电可使输电导线的横截面积大大减小，从而节省输电线的材料。

故选项A、C正确。

2 .如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. 减小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功率损耗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- -定是电压越高越好答案B2L 解析依据题中输电原理，电路中的功率损耗△ P= I R线，而R线=p 减小输电线的横截面积，输电线的电阻会增大，则会增大输电线上的功率损失，A错误；由P= UI可知，P一定的情况下，输送电压U增大，I减小，△ P减小，B正确；若输送电压一定，输送功率越大，则电流I越大，△ P越大，C错误；输送电压并不一定越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，D错误。

3 •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 i、n2，电压分别为U、U,电流分别为l i、丨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（）11 n i 2A.厂=B • I i U= 12R12 n2U2C. I i U= I 2U D • 12=—R答案C解析升压变压器原、副线圈的电流之比等于原、副线圈匝数的反比，故A错误；理想变压器的输入功率不等于输电线上损耗的功率，B错误；理想变压器的输入功率等于输出功率，则Ul i= UI2, C正确；U等于输电导线电阻两端电压及降压变压器初级线圈两端的电压之和，U所以UM 12 • R,则I护:,D错误。

2019-2020学年高中物理选修3-2《5.5电能的输送》测试卷
一．选择题（共24小题）
1．在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率减小到原来的（）
A．10倍B ．C．100倍D ．
2．夏季来临，空调、冷风机等大功率电器使用增多，用户消耗的功率增大．如图所示，发电机的输出电压U1和输电线的电阻r均不变、变压器均为理想变压器，则下列说法中正确的（）
A．变压器的输出电压U2增大，且U2＞U1
B．变压器的输出电压U4增大，且U4＜U3
C．输电线损耗的功率占发电机输出功率的比例增大
D．输电线损耗的功率减小
3．要减少电能输送时的损失，下列说法中正确的是（）
A．降低输电电压B．把输电导线埋于地下
C．提高输电电压D．增大输电导线中的电流
4．如图所示，在远距离输电电路中，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电线的电阻均不变，电表均为理想电表．若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（）
A．电压表V1示数减小，电流表A1减小
B．电压表V2示数增大，电流表A2减小
C．输电线上损耗功率增大
D．用户总功率与发电厂的输出功率的比值减小
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电能输送练习题和答案一、在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是（ ABC ）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比二、输电线路输送4840kW的电功率，采用110kV高压输电时，输电导线中的电流为I1；假若用2200V电压输电时，输电导线中的电流为I2，则I1、I2的值是（ BD ）（A）I1=4.4⨯104A （B）I1=44A（C）I2=2.2A （D）I2=2.2⨯103A三、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，通过导线的电流为I，学校的输入电压U2，下列计算线路损耗功率的式子中正确的是（ BCD ）(A)U12／R (B)（U1－U2）2／R(C)I2R (D)I（U1－U2）四、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ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损耗的电功率为P1，用户得到的电功率为P用，则P1，P用正确的是：（ BD ）(A)P1＝U2S／ρL；(B)P1＝P2ρL／U2S；(C)P用＝P－U2S／ρL；(D)P用＝P（1－PρL／U2S）．五、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( C )(A)0.5kW (B)1.0kW(C)2.0kW (D)5.0kW六、发电机产生的交流电压为220V，输送106W的电功率到用电区，用电区的电压为200V，输送线路电阻为16Ω，损失的功率为输送功率的4%，那么输电线上损失的功率为_40000_W，输送电压应为__20000 _V，升压变压器的电压比为__11:1000_，降压变压器的匝数之比为__92：1_。

第五章 第5节一、选择题1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线的材料 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．(多选)在远距离输电时，若输电功率为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 ，输电线上损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式中正确的是( )A ．P ′＝U 2SρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P (1－PρLU 2S)3．(多选)某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV 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120B ．根据公式I ＝UR ，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 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D ．根据公式P ＝U 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍4．某用电器距离供电电源为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最小值是( )A.ρL U B ．2ρLI UC.U I ρLD ．2UL I ρ5．如图所示为远距离输电线路的示意图：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6．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，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。

变压器 电能的输送 传感器一、单项选择题1.(2018·江苏省扬州市高三第一次模拟考试)某理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶2，原线圈接在1.5 V 的干电池上，则副线圈两端电压为( ) A.3 VB.1.5 VC.0.75 VD.0 V解析 原线圈为直流电，选项D 正确。

答案 D2.一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220 V 交变电流改变为110 V 。

已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为( ) A.200B.400C.1 600D.3 200解析 根据变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2得，n 2＝U 2U 1n 1＝110220×800＝400，选项B 正确。

答案 B3.在如图1所示电路中，R 2为光敏电阻。

合上开关S ，用较弱光照射R 2，电压表读数为U 0，电流表读数为I 0；用较强光照射R 2，电压表读数为U 1，电流表读数为I 1；用更强光照射R 2，电压表读数为U 2，电流表读数为I 2。

令k 1＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 1－U 0I 1－I 0，k 2＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪U 2－U 0I 2－I 0，则k 1、k 2的关系为( )图1A.k 1>k 2B.k 1＝k 2C.k 1<k 2D.无法确定解析 由闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 可知⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝r 即电源内阻，为定值。

选项B 正确。

答案 B4.(2019·南京市高三年级学情调研)图2甲、乙电路输入交变电流的电压u 相同，图乙中理想变压器的原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2，若要求甲、乙电路原线圈中电流i 相同，则n 1、n 2、R 1、R 2应满足的关系是( )图2A.n 1R 1＝n 2R 2B.n 2R 1＝n 1R 2C.n 21R 1＝n 22R 2D.n 22R 1＝ n 21R 2解析 甲图中，i ＝U R 1，在乙图中，由变压器变压关系可知U 2＝n 2n 1U ，i 1i 2＝i i 2＝n 2n 1，又i 2＝n 2n 1U R 2，故i ＝n 2n 1i 2＝n 22n 21UR 2，所以有U R 1＝n 22n 21U R 2，可见n 22R 1＝n 21R 2，D 正确。

高二物理选修3-2电能的输送达标检测试题（附答案和解释）电能的输送知识点一电能输送中损耗问题．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330V高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是．A．可节省输电线的材料B．可根据需要调节交流电的频率c．可减小输电线上的能量损失D．可加快输电的速度答案Ac．如图5-5-4所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是．图5-5-4A．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导线横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失就越小，A对；在输送功率一定的前提下，提高输送电压U，由I＝PU知，电流I减小，发热损耗减小，B对；若输送电压一定，由I＝PU知，输送的电功率P越大，I越大，发热损耗就越多，c错；高压输电要综合考虑材料成本，技术、经济性等各种因素．不是电压越高越好，D对．答案ABD．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线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是．A.U21R线B.U1－U22R线c．I2R线D．I解析输电线损耗P损＝I2R线＝U2线R线＝IU线其中U线＝U1－U2，故BcD正确．答案BcD．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线．则下列说法正确的是．A．输电线上的电流I＝URB．输电线上的电流I＝P0Uc．输电线上损失的功率P＝P0U2•R线D．输电线上损失的功率P＝U2R线解析输电线上的电流I线＝P0U＝U线R，故A错误，B正确；输电线上的功率损失P＝I2线R线＝P0U2•R＝U2线R，故c正确．D错误．答案Bc．一个小水电站，输出的电功率为20，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V电压输送，后又改用XXV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50B．减少1200c．减少7.68×106D．增大7.68×106解析P1＝PU12•R线，P2＝PU22•R线，所以P1－P2＝1200.答案 B知识点二远距离输电．如图5-5-5所示为远距离输电线路的示意图：图5-5-5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．用户的总电阻减小，根据P＝U2R，消耗的功率增大，输电线电流增大，由P 损＝I2线R线可知线路损失功率增大，c项正确，升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D项错误．答案 c．某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6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n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则．图5-5-6A.n2n1＞n3n4B.n2n1＜n3n4c．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之比的关系，可知要让用电器正常工作，必须有n2n1＞n3n4，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．某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高为U2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R线，则下列说法中正确的是．A．由公式I＝PU2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150B．由公式I＝U2R线可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍c．由公式P＝I2R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的12500D．由公式P＝U22R线可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2500倍解析由U1U2＝n1n2可知，U2＝50U1，输送功率不变，由公式I＝PU2可知，输电线中的电流变为原来的150，选项A正确；由P＝I2R线可知，输电线上的功率损耗减为原来的12500，c选项正确；B、D选项中的U2应为损失的电压，所以选项B、D是错误的．答案Ac．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，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为此时．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D．干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压解析此时用电器多，负载大，电阻小而变压器输出电压U不变，由I＝UR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 c0．某变电站用220V的电压送电，导线损失的功率为输送功率的20%，若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？解析设输送功率为P，送电电压U1＝220V时，损失电功率ΔP1＝20%P，又ΔP1＝I21R线，而I1＝PU1，则ΔP1＝P2U21R线，现要求ΔP2＝5%P，同理ΔP2＝P2U22R线，由上式得ΔP1ΔP2＝20%5%＝U22U21，所以输送电压应为U2＝440V.答案440V1．某小型水电站输出功率为20，输电线路总电阻是6Ω.若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；若改用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．解析P电＝U1I1，P损＝I21R线，损耗的功率为P损＝P2电U21R线＝4×1083802×6＝16.6.P电＝U2I2，损失的电压ΔU＝I2R线＝24V，U3＝U2－ΔU＝4976V，U3∶U4＝n1∶n2，用户得到的电压U4＝226.2V.答案16.6 226.2V．一台小型发电机的最大输出功率为100，输出电压恒为500V，现用电阻率为1.8×10－8Ω•，横截面积为10－52的输电线向4×103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为发电机总功率的4%，求：所用的理想升压变压器原副线圈的匝数比是多少？如果用户用电器的额定电压为220V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？解析导线电阻R线＝ρ2lS得R＝14.4Ω升压变压器原线圈电流I1满足：P＝U1I1得I1＝200A升压变压器副线圈电流I2＝I线，又I2线R线＝4%P得I2＝503A，由I1I2＝n2n1，得n1n2＝112降压变压器的输入电压U3满足：P－4%P＝U3I线得U3＝5760V因为输出电压U4＝220V，由U3U4＝n3n4得n3n4＝28811.答案1∶12 288∶11。

5.5电能的输送一、选择题1.(2021·南通市高二上学期调研)如图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( )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答案 C2.输电线路的总电阻为R ，发电站输出功率为P ，输电电压为U ，则用户得到的功率为( )A.PB.P －(P U )2·RC.P －U 2RD.(P U)2·R 答案 B3.某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线给500 km 外的用户输电，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2.0×105 AB.输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC.若改用5 kV 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 答案 B4.(多选)在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为l ，输电线损失的功率为ΔP ，用户得到的功率为P ′，则下列关系式正确的是( )A.ΔP ＝U 2S ρlB.ΔP ＝P 2ρl U 2SC.P ′＝P －U 2S ρlD.P ′＝P ⎝⎛⎭⎫1－Pρl U 2S 答案 BD5.随着社会发展，人类对能源的需求日益增加，节能变得愈加重要.甲、乙两地采用电压U 进行远距离输电，输电线上损耗的电功率为输送总功率的k (0<k <1)倍.在保持输送总功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用5U 的电压输电，若不考虑其他因素的影响，输电线上损耗的电功率将变为输送总功率的( )A.k 25B.k 5C.5kD.25k 答案 A6.(多选)下列关于远距离高压直流输电的说法中，正确的是( )A.直流输电系统只在输电环节是直流，而在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，而在输电环节是交流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答案 AC7.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 2m 4rB.(n 2n 1)U 2m 4rC.4r (n 1n 2)2(P U m)2 D.4r (n 2n 1)2(P U m )2 答案 C8.(多选)(2021·宿迁市高二下学期期末)如图所示的是远距离输电电路原理图，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，随着用电器的增多，下列说法正确的有( )A.发电厂输出功率不变B.升压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.用户得到的电压降低答案 CD9.(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 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 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答案AD10.(多选)图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为热敏电阻，当温度升高时其阻值变小.电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出).未发生火情时，升压变压器的输入功率为750 kW.发电站输出电压及输电线电阻均不变，下列说法中正确的是()A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB.未发生火情时，远距离输电线路损耗功率为180 kWC.当R2所在处发生火情时，电压表V的示数变大D.当R2所在处发生火情时，输电线上的电流变大答案AD二、非选择题11.风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的理想升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率.答案(1)见图(2)1∶20240∶11(3)96 kW12.某发电站通过燃烧煤来发电.发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，变压器均为理想变压器，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶25，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V.则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？答案(1)4 000 W(2)290∶11。

高中物理人教版选修3选修3-2第五章第5节电能的输送C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共5题；共10分)1. （2分）远距离输电时，如果输送的电功率一定，输电电压升高到原来的n倍，则输电线路上的功率损失将是原来的（）A .B .C .D .2. （2分）由发电站向远方工厂输电在输出功率相同的情况下，下述哪个方法可减小输电线路中电能损失A . 采用电阻较大的导线B . 增加发电机组的数量C . 增大输电电流D . 增大输电电压3. （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)4. （2分）如图为学校配电房向各个教室的供电示意图，T为理想变压器，V1、A1为监控市电供电端的电压表和电流表，V2、A2为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R1、R2为教室的负载电阻，V3、A3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关S闭合时（）A . 电流表A1、A2和A3的示数都变大B . 只有电流表A1的示数变大C . 电压表V3的示数变小D . 电压表V2和V3的示数都变小5. （2分）发电厂发电机的输出电压为U1 ，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R ，通过输电导线的电流为I ，输电线末端的电压为U2 ，下面选项不能表示输电导线上损耗的功率的是（）A .B .C . I2RD . I(U1－U2)二、多项选择题 (共3题；共9分)6. （3分） (2018高二下·枣庄期末) 如图所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，灯L1、L2相同且阻值不变。

现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光。

第 1 页5.5 电能的输送同步练习一、单项选择题1. 供电站向远方送电，输送的电功率恒定，假设将输电电压进步到原来的4倍，以下判断中正确的选项是( )A. 输电电流为原来的4倍B. 输电导线上损失的电压为原来的4倍C. 输电导线上损失的电功率为原来的14 D. 输电导线上损失的电功率为原来的116【答案】D 【解析】【分析】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。

解决此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 的应用。

【解答】AB 、输送的功率一定，根据P =UI ，知输电电压越高，输电电流越小，假设输送电压进步到原来的4倍，那么电流减小14倍，输电导线上损失的电压△U =Ir 也减小为原来的14倍，故AB 错误；CD 、电流减小到14倍，根据P 损=I 2R 可知，电线上损失的功率为原来的116倍，故C 错误，D 正确； 应选D 。

2. 如图为远间隔 输电示意图，发电机的输出电压U 1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n 1：n 2=n 4：n 3.当用户消耗的功率增大时，以下表述正确的选项是( )A. 用户的总电阻增大B. 用户的电压U 4增加C. U1：U2=U4：U3D. 用户消耗的功率等于发电机的输出功率【答案】C【解析】解：A、当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小.故A错误．B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，那么输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，那么U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小.故B错误．C、因为原副线圈的电压比等于匝数之比，那么U1U2=n1n2，U3U4=n3n4，因为n1：n2=n4：n3，所以U1：U2=U4：U3.故C正确．D、用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率.故D错误．应选：C．当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化.升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和.变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比．解决此题的关键知道：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.中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设吉林、长春两地用超高压输电，设输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U送电，那么用户得到的功率为()A. PB. P−P2rU2C. P−U2r D. P2rU2【答案】B【解析】解：输电线路上的电流由P=UI可得I=PU，输电线上消耗的功率为P耗=I2r=P2rU2，用户得到的功率为P用=P−P耗=P−P2rU2，故B正确应选：B由P=UI求出输电线路上的电流，算出输电线路上的消耗的功率，即可算出用户得到的功率解决此题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系，以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系．4.用高压输电技术远间隔输电，假如发电厂输出功率为P，输电电压为U，输电线的总电阻为R，那么输电线上损失的功率为()A. PU B. PRUC. P2RU2D. U2R2【答案】C【解析】解：因为输送功率为P，输送电压为U，所以输送电流为I=PU，根据公式P=I2R得输电线上损失的功率为：P=I2R=P2RU2，故C正确，ABD错误．应选：C．此题要求导线上损失的功率，那么最直接公式为：P=I2R；也可以根据P=U2R，但其中的电压应为导线两端的电压．此题考察远间隔输电中输电线上损失功率的计算，要注意明确各功率公式的准确含义及题目中各物理量的意义，绝不能盲目的套公式．5.远间隔输电中，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△P，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△P4.(输电线电阻不变)，那么，输电电压应增为()A. 32UB. 16UC. 8UD. 4U【答案】C【解析】解：由P=UI知I=PU ，那么输电线上损失的功率△P=I2R=(PU)2R，得输电电压U=P√R△P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△P4，由上式得输电电压U 应增为8U；故ABD错误，C正确．应选：C．根据输送功率P=UI求出输电，电流，再根据P损=I2R可得出输电线上损失的电功率与什么有关．解决此题的关键掌握输送功率P=UI，以及输电线上损失的电功率P损=I2R.6.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，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，经降低电压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电顶峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时()①升压变压器的副线圈的电压变大；②高压输电线路的电压损失变大；③降压变压器的副线圈上的电压变大；④降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大．A. ①②B. ②③C. ③④D. ②④【答案】D第 3 页【解析】解：①、由于升压变压器的输入电压不变，原副线圈匝数不变，那么原副线圈的电压不变，故①③错误；②当用户用电处于顶峰期时，降压变压器的输出功率会增大，从而导致降压变压器的输入电流变大，所以输电线路的电压损失变大，故②正确；④由于电流变大；降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大；故④正确；应选：D．将发电站的电能远输时，由于电线上的电阻而导致电压损失，从而使得用户得到的电压减少.当用户用电处于顶峰期时，副线圈的电流变大，导致原线圈的电流也增大.由于原线圈的电压不变，那么原线圈的输入功率变大，因此用户得到的总功率是变大的．理想变压器的输入与输出功率相等，当电线上电阻的电压越大时，用户得到的电压那么越少.所以要通过升压变压器将电压进步，从而实现降低电压损失．7.如下图，一小型发电厂通过升压.降压变压器把电能输送给用户.发电厂的输出功率为50kW，输出电压为500V，升压变压器原.副线圈匝数比为1：5，两个变压器间输电导线的总电阻R=15Ω，降压变压器的输出电压为220V.不计输电过程中电抗造成电压的损失，变压器均视为理想变压器.那么以下说法不正确是()A. 输电导线上损失的电压为300VB. 降压变压器原线圈的功率为46kWC. 降压变压器原副线圈匝数之比为10：1D. 假设用户安装的都是“220V 40W〞的日光灯，那么允许同时开1100盏灯让其正常发光【答案】B【解析】【分析】此题考察了远间隔输电等知识。

人教版物理高二选修3-2 5.2描述交变电流的物理量同步检测卷C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共16题；共36分)1. （2分） (2017高二下·莆田期中) 交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为（）A . e=EmsinB . e=2EmsinC . e=Emsin2ωtD . e=2. （2分） (2017高二下·射洪期中) 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（）A . 乙图、丙图中在一个周期内通过相同电阻产生的热量之比Q1：Q2=1：1B . 该交变电动势的有效值为C . 该交变电动势的瞬时值表达式为D . 电动势瞬时值为22 V时，线框平面与中性面的夹角为45°3. （3分） (2017高二下·玉田期末) 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为2Ω，则（）A . t=0时，线圈平面平行于磁感线B . t=1s时，线圈中的电流改变方向C . t=1.5 s时，线圈中的感应电动势最大D . 一个周期内，线圈产生的热量为8π2J4. （3分） (2017高二下·江阴期中) 实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈（电阻不计）在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V．已知R=10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是（）A . 线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零B . 从线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U=10sin50πt（V）C . 流过电阻R的电流每秒方向改变50次D . 电阻R上的热功率等于10W5. （2分）(2017·宜春模拟) 如图甲所示，匝数n1：n2=1：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l=1m 的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，副线圈接有电阻值R=2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r=1Ω，质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间如图乙所示（正弦图线）规律变化，则（）A . 电压表的示数为3VB . 电路中的电流方向每秒钟改变5次C . 电阻R实际消耗的功率为2WD . 在0﹣0.05s的时间内克服安培力做功0.48J6. （3分）(2017·黑龙江模拟) 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，当线框的转速为n1时，产生的交变电动势的图线为甲，当线框的转速为n2时，产生的交变电动势的图线为乙．则（）A . t=0时，穿过线框的磁通量均为零B . 当t=0时，穿过线框的磁通量变化率均为零C . n1：n2=3：2D . 乙的交变电动势的最大值是 V7. （2分） (2017高二下·兰州期中) 有一个交流电源，电源电动势随时间变化的规律如图所示，把一个阻值为10Ω的电阻接到该电源上，电源内阻不计，构成闭合回路．以下说法中正确的是（）A . 电压的有效值为10VB . 通过电阻的电流有效值为1AC . 电阻每秒种产生的热量为10JD . 电阻消耗电功率为5W8. （2分）如图所示是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像，可以判定（）A . 此交变电流的周期为0.1sB . 此交变电流的频率为5HzC . 将标有“12V，3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光D . 与图像上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面9. （2分）理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1,原线圈接在的交流电源上,副线圈所接的负载电阻是11Ω,则副线圈中电流大小是（）A . 5AB . 11AC . 20AD . 55A10. （2分） (2017高二下·城关期末) 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．电路组成如图乙所示，已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接灯泡阻值为95.0Ω，灯泡正常发光，则（）A . 电压表的示数为220VB . 电路中的电流方向每秒钟改变50次C . 灯泡消耗的功率为509WD . 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J11. （2分） (2017高二上·乾安期末) 线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势如图所示，从图中可知（）A . 在t1和t3时刻，线圈处于中性面位置B . 在t2和t4时刻，穿过线圈的磁通量为零C . 从t1到t4线圈转过的角度为πradD . 若从0时刻到t4时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次12. （2分） (2017高二下·龙海期中) 如图所示，一理想变压器的原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，交流电源的电动势E=311sin（100πt）V，电阻R=88Ω．电流表和电压表对电路的影响可忽略不计．下列说法正确的是（）A . A1的示数约为0.15AB . V1的示数约为311VC . A2的示数约为0.75AD . V2的示数约为44V13. （2分） (2017高二下·吴忠期中) 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是（）A . 转过时，线框中的电流方向为abcdB . 线框中感应电流的有效值为C . 从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为D . 线框转一周的过程中，产生的热量为14. （3分）(2018·浙江模拟) 图甲为风力发电的简易模型。

高二物理选修3-2模块同步练习（5—5）电能的输送班级 学号 姓名一、选择题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是:…………………（ ）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 ．与输电导线上电流的平方成正比2．远距离输送交流电都采用高压输电,我国西北电网采用750KV 高电压进行输电,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3．如图5-5-1所示，电路中输电线较长，所以导线的电阻不能忽略不计，若保持电源的电压不变，将电键K 1、K 2、K 3逐个接通，则…………………………（ ）A ．电源的输出功率增加B ．每只灯消耗的电功率增大C ．输电导线中消耗的电功率增大D ．每只灯消耗的电功率减小4．输电线的电阻为r ，输送功率为P ，输电电压为U ，则用户得到功率为……………（ ）A ．PB ．（P/U ）2·rC ．P －（P/U ）2·rD ．P －U 2 /r5．某发电厂的输出电压为U 0,两条输电线的总电阻为R,通过输电线的电流强度为I,到达用户时的输入电压为U 1, 则输送导线上损失的电功率为……………………………………（ ）A ． I 2RB ．（U 02－U 12）/RC ．I （U 0－U 1）D ．U 0－U 1）2/R6．一小水电站,输出功率为20 kW, 输电线的总电阻为0.5Ω,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, 则输送导线上损失的电功率的变化情况是……………………………………………………………………………………………（ ）A ．减小50WB ．减小1200WC ．减小7.68×106WD ．增加7.68×106W二、填空题7．水电站向小山村输电,输送功率为50KW,若以1100V 送电,则线路损失功率为10KW,若以3300V 送电,则线路损失功率可降至 KW 。