高二物理远距离输电天天练

高二物理远距离输电试题答案及解析1. 如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述不正确的是( )．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【答案】 C【解析】试题分析:增加输电导线的横截面积能减小电阻，根据输电过程中的电功率P 耗=I 2R ，减小电阻，有利于减少输电过程中的电能损失．故A 正确；根据P=UI 知，输电电压越高，输电电流越小，高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗．故B 正确；输送的电功率越大，则输电线上流过的电流越大，输电过程中的电能损失越大．故C 错误．高压输电必须综合考虑各种因素，电压过高时，感抗和容抗影响较大，不一定是电压越高越好．故D 正确． 【考点】电能的输送．2. 远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是可减小输电线上能量损失，则在输入功率不变时，使输电电压提高为原来的10倍，输电线上损失的电能将降为原来的 。

【答案】0.01【解析】在输入功率不变，由P=UI ，得I=P/U ，电压提高10倍，则电流减少为原来的，再由P 损=I 2R ，可得P 损将降为原来的，即0.01。

【考点】远距离输电3. 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个坑口电站，输送的电功率为P ＝500 kW ，当使用U ＝5 kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度．求：(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r .(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？ 【答案】（1）r ＝20 Ω（2）U ′＝22.4 kV【解析】(1)由于输送功率为P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000度，终点得到的电能E ′＝7 200度，因此效率η＝60%.输电线上的电流可由I ＝P /U 计算，为I ＝100 A ，而输电线损耗功率可由P r ＝I 2r 计算，其中P r ＝4 800/24 kW ＝200 kW ，因此可求得r ＝20 Ω. (2)输电线上损耗功率P r ＝()2r ∝，原来P r ＝200 kW ，现在要求P r ′＝10 kW ，计算可得输电电压应调节为U ′＝22.4 kV. 【考点】远距离输电．点评：输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．4. 电厂发电机的输出电压250V ，输出功率为10kW ，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5Ω，则A ．直接输电，用户两端的电压只有50VB ．若要求用户两端的电压为220V ，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10000V的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%【答案】ACD【解析】电厂发电机的输出电压250V，输出功率为10kW，输电电流为40A，则导线书号电压为U=IR=200V，所以用户两端的电压只有50V，A对；原、副线圈匝数比为1：4 （发电厂），则电压提升到1000V同时减为10A，则导线电压损耗为50V，用户端输入变压器电压为950V，要想得到220V，线圈匝数比为95:22，所以B错。

远距离输电(2)1．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，那么在用电高峰期，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．①② B．②③C．③④ D．②④2．山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低电压后再输送至各用户．设变压器都是理想的，那么在用电高峰期，随用电器总功率的增加将导致( ) A．升压变压器初级线圈中的电流变小B．升压变压器次级线圈两端的电压变小C．高压输电线路的电压损失变大D，降压变压器次级线圈两端的电压变小3．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1/k2 D．输电导线的电压损失是原来的1/k24．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，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，当前可采取的措施有( ) A．提高输送功率B．应用超导材料做输电线C．提高输电的电压D．减小输电导线的横截面积5．500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大工程，我省超高压输电工程正在紧张建设之中．若输送功率为3200万千瓦，原来采用200千伏输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P, 则采用500千伏超高压输电后在输电线上损失的电功率为(设输电线的电阻未变) ( ) A．0．4P B．0．16P C．2．5P D．6．25P 6．下列关于直流输电说法正确的是( ) A．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．现在虽然是直流输电，但用户使用的仍然是交流电7．一座小型发电站的输出功率是20KW。

高中物理-变压器 远距离输电练习【母题原题】16．图示电路中,变压器为理想变压器,a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端,R 0为定值电阻,R 为滑动变阻器。

现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置,观察到电流表A 1的示数增大了0.2A,电流表A 2的示数增大了0.8A 。

则下列说法正确的是： （ ）A ．电压表V 1示数增大B ．电压表V 2、V 3示数均增大C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c d →的方向滑动【母题原题】15. 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sin m u U t ω=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： （ ）212.()4m U n A n r 221B.()4m U n n r 2212C.4()()m n P r n U 2221D.4()()mn P r n U【命题意图】 考查变压器的工作原理、欧姆定律、闭合电路欧姆定律和电功率等知识,意在考查考生的理解能力和综合分析能力。

【考试方向】 对理想变压器的动态分析的考查：一是负载不变,通过匝数变化求解原副线圈的各参量；二是匝数不变,负载变化,讨论各量的变化。

【得分要点】 1、 电压器的几个常用关系： （1）电压关系：2121n n U U =或者t n U n U ∆∆Φ==2211或者t n U n U n U ∆∆Φ==== 332211（多个副线圈时）,即原副线圈两端电压之比等于线圈的匝数之比。

（2）电流关系：根据P 入=P 出可求出,1221n n I I =或者n 1I 1=n 2I 2或者n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+n 4I 4+n 5I 5+…（有多个副线圈时）。

（3）功率关系：P 入＝P 出,即I 1U 1＝I 2U 2（一个副线圈）或者I 1U 1＝I 2U 2+I 3U 3+I 4U 4+…（多个副线圈）。

远距离输电综合检测试题（附答案）
(时间90分钟，满分100分)
一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)
1．关于三相交流发电机的使用，下列说法中正确的是( )
①三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流
②三相交流发电机也可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流
③三相交流发电机必须是三根火线、一根中性线向外输电，任何情况下都不能少一根输电线
④如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线(都是火线)向外输电
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析选D在一个发电机中安装三组独立互成120°角的线圈，发电机就产生三相独立的交变电流，可以同时使用，也可以不同时使用，①错，②对；三相交流发电机可以是三根火线、一根中性线向外输出叫三相四线制，如果三相负载完全相同，三相交流发电机也可以用三根线(都是火线)向外输电，叫三相三线制，③错④对，故应选D 2．关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是( )
A．通有正弦交变电流的原线圈产生的磁通量不变
B．穿过原、副线圈的磁能量在任何时候都不相等
C．穿过副线圈磁通量的变化使副线圈产生感应电动势
D．原线圈中的电流通过铁芯流到了副线圈
解析选C通有正弦交变电流的原线圈产生的磁场是变化的，由于面积S不变，故磁通量Φ变化，A错误；因理想变压器无漏磁，故B 错误；由互感现象知C正确；原线圈中的电能转化为磁场能又转化为电能，原副线圈通过磁联系在一起，故D错误．。

实蹲市安分阳光实验学校第七节远距离输电1．远距离输电的基本原理：在发电站内用________变压器________电压，然后进行远距离输电，在用电区域通过________变压器________所需的电压．2．输电线上的功率损失P＝________，降低输电损耗的两个途径为：______________________，________________________.3．的直流输电，只有________这个环节使用高压直流，________、________及____________仍然是交变电流．发电机发出的交变电流经变压器升压后，由换流设备将________变为________，高压的直流经远距离传输后，再由换流设备将________换为__________，然后，配电所的变压器再将高压交变电流________成适合用户的电压、电流，送达用户．4．(双选)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5．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∶U2 B．U21∶U22C．U22∶U21 D．U2∶U16．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1A．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，不一是电压越高越好【概念规律练】知识点一线路损耗问题1．发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至的输电线电阻为R，通过导线的电流为I，输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，不正确的是( )A ．U21RB．U1－U22RC．I2R D．I(U1－U2)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P0，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＝URB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U)2RD ．输电线上损失的功率P ＝U 2R知识点二 远距离输电线路中各物理量的关系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103A 和20 AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105V 和220 VC ．T 1和T 2的变压比分别为1∶50和40∶1D ．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2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)．要使额电压为220 V 的用电器正常工作，则( )图2A.n 2n 1>n 3n 4B.n 2n 1<n 3n 4C ．升压变压器的输出电压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【方法技巧练】关于远距离输电问题的解题技巧5．发电机的端电压220 V ，输出电功率44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，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；则(1)画出全过程的线路示意图；(2)求用户得到的电压和功率；(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率．6．(双选)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，则下列关系式正确的是( )A ．P ′＝U 2S ρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P (1－PρLU 2S)1．(双选)远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 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2．(双选)在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )A ．输电线路上损失的电压与输送电流成正比B ．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大C ．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D ．输电线路上损失的功率跟输电线上电流成正比3．某用电器离供电电源的距离为L ，线路上的电流为I ，若要求线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( )A.ρL RB.2ρLI UC.U ρLID.2UL Iρ4．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )A ．n 2倍 B ．n 倍 C.1n 2 D.1n5．(双选)在如图3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( )图3A ．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6．(双选)某农村水力发电站的发电机输出电压稳，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7．(双选)某发电站用11 kV 交变电压输电，输送功率一，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 ＝UR ，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题 号 1 2 3 4 5 6 7 答 案8.有一座小型水电站，输出的电功率是25 kW ，输出电压为400 V ．若输电导线的总电阻为1 Ω，求输电线上损失的电功率和用户得到的功率分别是________，________.9．水电站给远处山村送电的输出功率100 kW ，用2 000 V 的电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W ，如果用20 000 V 的高压输电，线路上损失的功率为________W.10．对某一输电线路，线路架设情况已确，现要求输送一的电功率P ，若输电线上损失的功率占输送功率P 的百分比用η表示，输电线路总电阻用r 表示，输电电压用U 表示，则η、P 、U 、r 间满足什么关系？从中你能得出什么结论？11．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%，求：(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失．12．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个照明用电，如图4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，若要保证电灯正常发光，求：图4(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． 第七节 远距离输电 答案课前预习练1．升压 升高 降压 降到2．I 2R 减小输电导线的电阻 减小输电导线中的电流．3．输电 发电 用电 升、降电压 交变电流 直流 直流 交变电流 降压4．AD5．C [由P ＝UI ，P 损＝I 2R 可得P 损＝P 2RU2，所以输电线上损失的功率与输送电压的平方成反比，C 项正确．]6．C [导线的横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失就越小，A 对；在输送功率一的前提下，提高输送电压U ，由I ＝PU知，能减小电流I ，从而减小发热损耗，B 对；若输送电压一，由I ＝P U知，输送的电功率P 越大，I 越大，发热损耗就越多，C 错；高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济性各种因素，不是电压越高越好，D 对．]课堂探究练1．A [输电线的损耗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 不正确．]点评 计算功率损失常用公式P 损＝I 2线R 线和P 损＝U 2线R 线，特别在利用P 损＝U 2线R 线时要注意U 线是R 线上的电压．2．BC [输电线上的电流I 线＝P 0U ＝U 线R 故A 错误，B 正确；输电线上的功率损失P ＝I 2线R ＝(P 0U )2R ＝U 2线R，故C 正确，D 错误．]点评 由功率损失P ＝(P 输U 输)2R 线知：当输送功率P 输一时减少输电线上功率损失的方法为提高输电电压或减小输电导线的电阻．3．C [输电线上消耗的功率P 线＝I 22R ＝400 kW ，则I 2＝P 线R＝20 A ，又P 1＝U 1I 1，则I 1＝P 1U 1＝103A ，故A 正确；T 1的变压比U 1U 2＝I 2I 1＝150，又P ＝U 1I 1＝U 2I 2，得U 2＝2×105 V ，输电线上损失电压U 线＝I 2R ＝2×104 V ，则T 2原线圈的输入电压U 3＝U 2－U 线＝1.8×105V ，又灯泡正常发光，T 2的副线圈的电压为220 V ，B 正确；T 2的变压比U 3U 4＝1.8×105220＝9 00011，C 错误；根据U 3I 2＝60n ，解得n ＝6×104，D 正确．]点评 远距离输电线路图如下 各物理量有下列关系(1)电压关系：U 发＝U 1，U 1U 2＝n 1n 2，U 2＝U 3＋U 损，U 3U 4＝n 3n 4，U 4＝U 用；(2)电流关系：n 1I 1＝n 2I 2，I 2＝I 线＝I 3，n 3I 3＝n 4I 4；(3)功率关系：P 发＝P 1＝P 2，P 2＝P 3＋P 损，P 3＝P 4＝P 用， P 损＝I 2R 线，P损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 22R线，P 损＝IU 损．4．AD [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．P 出－P 损＝P 入，故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．]点评 在理解电压关系时，可把输电线路理解为三个闭合回路．如下图所示第一个回路发电机是电源，升压变压器的原线圈是用电器，若输电线电阻忽略则有U 发＝U 1；第二个回路升压变压器副线圈是电源，降压变压器的原线圈为用电器，则有U 2＝U 线＋U 3；第三个回路降压变压器副线圈为电源，用户为用电器，若输电线电阻忽略则有U 4＝U 用．5．(1)见解析 (2)219.6 V 4.392×104W(3)180 V 3.6×104W 解析 (1)示意图如下图所示 (2)升压变压器次级的输出电压U 2＝n 2n 1U 1＝101×220 V ＝2 200 V据升压变压器输出电功率于输入电功率知，升压变压器次级输出电流I 2＝P U 2＝44×1032 200A ＝20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为U R ＝I 2R ＝20×0.2 V ＝4 VP R ＝I 22R ＝202×0.2 W ＝80 W加到降压变压器初级上的输入电流和电压为 I 3＝I 2＝20 AU 3＝U 2－U R ＝2 200 V －4 V ＝2 196 V 降压变压器次级的输出电压和电流为 U 4＝n 4n 3·U 3＝110×2 196 V ＝219.6 VI 4＝n 3n 4·I 3＝10×20 A ＝200 A用户得到的功率为P 4＝I 4U 4＝200×219.6 W ＝4.392×104W(3)若不采用高压输电，用220 V 低压直接供电时，电路如下图所示，则输电电流I ＝P U 1＝44×103220A ＝200 A ，输电线路上的电压损失U R ′＝IR ＝200×0.2 V ＝40 V 所以用户得到的电压为U 4′＝U 1－U R ′＝220 V －40 V ＝180 V用户得到的功率为P 4′＝IU 4′＝200×180 W ＝3.6×104W方法总结 (1)求解远距离输电的关键是熟悉输电线路图，并画出示意图，把需要的物理量都标在图中的相位置上．(2)分别在“三个回路”以及“两个变压器”上找各物理量的关系，特别注意以升压变压器的副线圈、输电线、降压变压器的原线圈组成的回路，在此回路中利用电路知识分析电压关系和功率关系．6．BD [输电线电阻R ＝ρL S ，输电电流I ＝PU ，故输电线上损失的电功率为P′＝I2R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2ρL S ＝P 2ρL U 2S ，用户得到的电功率为P 用＝P －P′＝P ⎝⎛⎭⎪⎫1－PρL U 2S .故B 、D 正确．]方法总结 在远距离输电问题中，也要时刻注意能量守恒这一线索，即发电机的总功率于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和(在不考虑变压器自身的能量损失的条件下)．课后巩固练1．AC [远距离输电，往往输送电功率一，根据P ＝UI ，输送电压U 越高，则输送电流I ＝P U 越小，据P 线＝I 2r 可知，当要求在输电线能量损耗一的情况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率大的材料(非铜材)；若输电线确，即r 确，则可减小线路上的能量损耗，故A 、C 项正确；而交流电的频率是一的，不随输送电压的改变而改变，输电的速度就是电磁波的传播速度，也一，故B 、D 项不正确．] 2．AC [U 损＝IR 线，所以R 线一时，U 损与I 成正比，A 正确．U 损＝I·R 线＝P 输U 输·R 线，所以P 输、R 线一时，U 损与U 输成反比，B 错误．P 损＝I 2R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 输U 输2R 线，所以P 输、R 线一时，P 损与U 输的平方成反比，C 正确．P 损＝I 2R 线，所以P 损与I2成正比，D 错误．]3．B [由欧姆律有R ＝U I ，由电阻律有R ＝ρ2LS ，由以上两式解得：S ＝2ρLIU]4．C [根据输电线上的功率损失的表达式：P 损＝I 2R ＝(P U)2R ，电压升高为原来的n 倍，则功率损失为原来的1n2.]5．CD [对升压(或降压)变压器而言，由变压器电压比U 1∶U 2＝n 1∶n 2知，输入电压不变，线圈匝数不变，输出电压不变，故A 选项不正确；由P ＝UI 知，U 不变，P 增大，故I 增大，使得输电线上的电压损耗U 损＝I 2R 线增大，功率损耗P 损＝I 22R 线增大，所以降压变压器上的输入电压减小，输出电压减小，所以B 不正确，C 正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比例为P 损P 1＝I 22R 线P 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 1U 1·n 1n 22R 线P 1＝P 1n 21R 线U 21n 22∝P 1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D 正确．]6．BD [变压器的输入功率、输入电流的大小是由负载消耗的功率大小决的，用电高峰期，白炽灯不够亮，消耗功率增大，输电线中的电流增大，线上电压增加，B 正确．发电机输出电压稳，升压变压器的副线圈的电压不变，降压变压器的输出电压由升压变压器副线圈的电压与线上损耗电压之差决，D 正确．]7．BD [选项A 中，I 是输电线中的电流，R 是输电线的电阻，但是U 不是输电线上损失的电压，而是总的输送电压(是输电线和负载上电压之和)，所以不能用I ＝UR 计算输电线中的电流，在运用欧姆律时，I 、R 、U 该对于同一导体．因为输送的功率一，由I ＝PU 可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来的120，选项B 正确．选项C 中，R 是输电线的电阻，而U 是总的输送电压，R 与U 又不对，所以P ＝U2R是错误的．输电线上损失的功率一般用P 损＝I 2R 计算，从选项B 中已经知道电流减为了原来的120.若P 损不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，根据R ＝ρLS ，在电阻率、长度不变的条件下，那么导线的横截面积可减小为原来的1400，即导线的直径减为原来的120，所以选项D 是正确的．] 8．3.9 kW 21.1 kW解析 由P ＝IU ，可求出输电线中的电流为I 线＝P U ＝25 000400 A ＝62.5 A ，输电线上损失的功率为P 损＝I 2线R 线＝62.52×1 W ＝3 906.25 W ≈3.9 kW ，用户得到的功率为P 用＝25 kW －3.9 kW ＝21.1 kW ，即输电线上损失的功率约为3.9kW ，用户得到的电功率约为21.1 kW9．250解析 线路上损失的功率P 损＝I 2R 线，又I ＝PU所以P损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R 线，代入数据，解得R 线＝10 Ω，当用20 000 V 的高压输电时，P损′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U′2R 线＝250 W .10．见解析解析 输电线路损失的功率P 损＝ηP＝I 2r 又P ＝UI联立以上两式可得：ηP＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2r ，即ηU 2＝Pr ，当P 、r 确时，有ηU 2＝值，所以要减小η，必须提高输电电压U.11．(1)8×104V (2)3.2×103V 解析 (1)导线电阻r ＝ρ2l S ＝2.4×10－8×2×80×1031.5×10－4Ω＝25.6 Ω 输电线路损失功率为输出功率的4%，则 4%P ＝I 2r ，代入数据得：I ＝125 A 由理想变压器P 入＝P 出及P ＝UI 得：输出电压U ＝P I ＝107125 V ＝8×104V(2)输电线路上电压损失U′＝Ir ＝125×25.6 V ＝3.2×103V12．(1)5 424 W (2)250 V (3)97% (4)减少大于一半解析 由于发电机至升压变压器、降压变压器至距离较短，不必考虑这两输电导线上的功率损耗，发电机的电动势E ，一降在电源内阻上，另一为发电机的路端电压U 1，升压变压器副线圈电压U 2的一降在输电线上，其余的就是降压变压器原线圈电压U 3，而U 4为灯的额电压U 额．(1)对降压变压器：P 3＝P 4＝U 4I 4＝nP 灯＝22×6×40 W ＝5 280 W 而U 3＝41U 4＝880 V所以I 3＝nP 灯U 3＝5 280880A ＝6 A对升压变压器：U 1I 1＝U 2I 2＝I 2线R ＋U 3I 3＝I 23R ＋P 3＝62×4 W ＋5 280 W ＝5 424W所以，发电机的输出功率P 出＝5 424 W(2)因为U 2＝U 3＋I 线R ＝U 3＋I 3R ＝880 V ＋6×4 V ＝904 V 所以U 1＝14U 2＝14×904 V ＝226 V又U 1I 1＝U 2I 2所以I 1＝U 2I 2U 1＝4I 2＝4I 3＝24 A故E ＝U 1＋I 1r ＝226 V ＋24×1 V ＝250 V (3)η＝P 3P 2×100%＝5 2805 424×100%＝97%(4)电灯减少一半时n′P 灯＝2 640 W ，I 3＝n′P 灯U 3＝2 640880A ＝3 A所以P 出＝n′P 灯＋I 23R ＝2 640 W ＋32×4 W ＝2 676 W ．发电机输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的14.。

高中鲁科版物理新选修3—2第四章远距离输电章节练习一、单选题1。

如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2＝2:1,Ｖ和A均为理想电表,灯光电阻ＲL=6Ω,AB端电压u1=１2 s ｉn100πt(Ｖ)、下列说法正确的是( )A、电流频率为100ＨzB、Ｖ的读数为２４V C。

A的读数为0。

５A Ｄ、变压器输入功率为6Ｗ2、在远距离输电中,假如输送功率和输送距离不变,要减少输送导线上热损耗,目前最有效而又可行的输送方法是( )A。

采纳超导材料做输送导线 B、采纳直流电输送Ｃ。

提高输送电的频率 D、提高输送电压３、一台理想变压器,原、副线圈的匝数比n1∶ｎ2= 1∶4。

原线圈接入220V交流电压,副线圈的电压为( )A、 22V Ｂ、 55V C。

220ＶＤ。

8８０V4、如图所示为某款电吹风的电路图、图中理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2,a、b、c、ｄ为四个固定触点,可动的扇形金属片P可同时接触两个触点、触片Ｐ处于不同位置时,电吹风可处于停机,吹热风和吹自然风三种不同的工作状态,关于该款电吹风,下列说法中正确的是( )A、小风扇线圈电阻为8ΩB、电热丝正常工作时电阻为2AﻫＣ。

变压器两线圈的匝数比n1:n2=22:５ D、触片P与触点ｂ、c接触时,电吹风吹热风５。

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ﻫC。

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6。

如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u＝311ｓｉn314ｔ(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R２为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流;电压表V２显示加在报警器上的电压(报警器未画出),Ｒ3为一定值电阻。

一、单选题(选择题)1. 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T1和降压变压器T2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）A．用户总电阻变大B．降压变压器的输入电压变小C．输电线上损耗的功率变小D．通过升压变压器原线圈的电流变小2. 随着5G网络建设热潮的开启，中国5G基站的数量快速增长，实现5G网络覆盖的城市也越来越多。

但是5G基站单系统功耗量为4kW（基站用电器功率），而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW。

目前困扰5G发展的大难题是供电。

如图所示。

某基站距离100kV主供电线路约为5km，线路电阻为40Ω。

现要将4G基站改造为5G基站，而且线路损耗为总功耗的20%，在只更换变压器（均为理想变压器）的前提下，高压变压器的原、副线圈匝数比应变为（）A．25：1 B．50：1 C．100：1 D．400：33. 2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到年实现碳达峰、年实现碳中和。

电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。

若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的高压输电升级为的特高压输电，下列说法正确的是（）A．若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的倍B．若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的C．若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的D．若更换直径为原来输电线直径的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变4. “西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。

在输送功率一定的情况下，将输电电压提高为原来的4倍，则输电导线上的电能损失将减小为原来的（）A．B．C．D．5. 如图是远距离输电的原理图，图中变压器为理想变压器，T1为升压变压器，其输入端接电压有效值恒定的正弦式交变电源，输电线的总电阻为定值r，T2为降压变压器，其输出端接阻值相等的恒定电阻R1、R2，开关S处于断开状态。

《第四节远距离输电》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在远距离输电线路上，为减少电能损失，采取的主要措施是增加输电线的横截面积。

这是因为增加横截面积可以（）A. 增加电流B. 增大电阻C. 减小电阻D. 提高电压2、提高远距离输电电压可以有效减少电能损失，这是因为（）A. 提升输电电压会减少电流，而电流的平方与电能损失成正比。

B. 提升输电电压会增加电流，从而减少电能损失。

C. 提升输电电压会减少电流，但电流与电能损失无直接关系。

D. 提升输电电压只是改变电流性质，对电能损失没有影响。

3、在远距离输电过程中，为了减小导线的电阻损耗，以下措施中哪种是不可行的？A. 提高导线的电阻率B. 增大导线的截面积C. 提高导线的工作电压D. 使用超导体导线4、若输电线的电阻为r，输电线两端电压为U，输送的电功率为P，则输电线中的电流I和输电线上的功率损耗ΔP分别为：A. I = P / U ΔP = Pρ / (L·A)B. I = U / r ΔP = P² / rC. I = √(P / U) ΔP = U² / r²D. I = √(P / r) ΔP = U² / P5、在远距离输电过程中，为了减少输电线路上的能量损耗，通常采用以下哪种方法？A. 提高输电电压B. 降低输电电压C. 增加输电线路截面积D. 减少输电线路长度6、假设某高压输电线路的电阻为R，输送的电功率为P，电压为U，则输电线路上的功率损耗可以用以下哪个公式计算？A. P损= I²RB. P损= U²/RC. P损 = P/UD. P损= U²P7、远距离输电时，为了降低输电线路上的功率损耗，应尽量减小输电线上的电流。

根据下列公式，当输送相同的电功率时，应选择哪种情况下的输电电压，才能有效降低电流？A、100VB、1000VC、10000VD、100000V二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、在远距离输电过程中，以下哪个因素会导致传输功率损耗增加？（）A、输电线路的电阻B、输电线路的电感C、负载端的电压D、输电电流2、以下哪些措施可以减小远距离输电过程中的功率损耗？（）A、提高输电电压B、减小输电线路的电阻C、增加输电线路的电感D、降低输电电流3、关于远距离输电，以下说法正确的是：A. 输电线路的电阻会导致电能损耗B. 输电线路的感抗会导致电能损耗C. 提高输电电压可以减少输电线路的电阻损耗D. 提高输电电压会增加输电线路的感抗损耗三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某远距离输电系统采用1000千伏的高压输电技术，输电线路的电阻率为2.1×10^-8 Ω·m，总输电长度为500公里，输送的电力为3000兆瓦。

远距离输电专题训练1．如图所示为远距离输电示意图，线路总电阻为r，发电厂输出电压不变，三个回路的电流依次为I1、I2(I3)、I4，两变压器均为理想变压器，左侧变压器输入电压为U1，输出电压为U2；下侧变压器输入电压为U3，输出电压为U 4，以下选项正确的是（ACD）多选A．若用户消耗的功率增大，I2随之增大B．若用户消耗的功率增大，U4随之增大C．U2＝U3+I2rD．U1I1＝I22r+U4I42．如图所示为远距离输电的电路图，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，已知U1和输电线的电阻r均保持不变．闭合开关S后，下列说法正确的是（CD）多选A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电流减小C．输电线上损耗的功率增大D．U4交流电的频率等于U1的频率3．如图为远距离输电示意图，n1、n2和，n3、n4分别是升、降压变压器的原、副线圈，已知发电机的输出电压一定。

用电高峰时，某同学发现当他家的大功率电器开启后，家中的自炽灯变暗。

下列说法正确的是（B）A．该同学家开启大功率电器后，输电线上损失的功率减小B．若减小降压变压器原线圈n3的匝数，可能会使白炽灯正常发光C．若减小降压变压器副线圈n4的匝数，可能会使自炽灯正常发光D．若减小升压变压器副线圈n2的匝数，可能会使白炽灯正常发光4．如图所示为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出U1＝220sin100πt （V）的交流电通过变压器升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输电线部分总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是（BC）多选A．若开关S1、S2都断开，则电压表示数为零B．负载端所接收到交流电的频率为50HzC．深夜开灯时灯特别亮是因为高压输电线上电压损失减小的缘故D．用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈n4的匝数来提高其亮度5.甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，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 000kV特高压输电，不考虑其他因素的影响．则下列说法正确的是（ACD）多选A．输电电流变为原来的1/2B．输电线上损失的电压将变为原来的2倍C．输电线上损失的电功率将变为原来的1/4D．输电线上损失的电压将变为原来的1/26.远距离输电时，输送电功率为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，输电线的损失功率为△P，用户得到电功率为P′，则下列说法正确的是（BD）多选7.如图所示为远距离交流输电的简化电路图。

高二物理远距离输电试题答案及解析1.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，输电电压为U，输电线的总电阻为。

则下列说法不正确的是A．输电线上的电流B．输电线上的电流C．输电线电阻上的功率损失D．输电线电阻上的电压损失【答案】A【解析】由于输送的总功率为P，输电电压为U，故输电线上的电流为，A错误，B正确；输电线电阻上的功率损失，故C正确；输电线电阻上的电压损失，故D也正确；该题选A。

【考点】高压输电。

2.输电线的电阻为r，输送的电功率为P，用电压U 送电，则用户得到的功率为A． P B．C．D．【答案】B【解析】输电线上的电流为,输电线上的功率损失，用户得到的功率为，选项B正确。

【考点】远距离输电的功率损失问题。

3.有条河流，流量为Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，现在用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R＝30 Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则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？能使多少盏“220 V、100 W”的电灯正常发光？【答案】6∶125235∶11470盏【解析】由题意可画出如下远距离输电示意图：电源两端的输出功率P总＝＝ρQghη＝5×104W输电线上的功率损失为P损＝P总×6%＝I2RI＝＝10 A U1＝240 VU2＝P总/I＝5×103V故升压变压器n1∶n2＝U1∶U2＝6∶125；U损＝IR＝300 VU3＝U2－U损＝4 700 VU4＝220 V故降压变压器n3∶n4＝U3∶U4＝235∶11；理想变压器没有能量损失，故可正常发光的电灯数量＝470盏【考点】考查了电能的输送点评：提高输电电压，从而降低电线电流，导致电线损失功率减小，用户得到功率越多．解决本题的关键知道原副线圈的匝数比等于原副线圈的电压比，以及掌握输电线上损失的功率公式．4.某发电厂原来用电压为U的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，1输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R，则下列说法中正确的是A．由公式可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的B．由公式可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D．由公式可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍【答案】AC【解析】根据公式可得输送电压变为原来的50倍，而输送功率不变，所以可得提高电压后输电线上的电流降为原来的，A正确，如果使用公式计算电流变化，则公式中的U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，B错误，电流变为原来的，而输电线电阻不变，所以根据公式可得提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的，C正确，如果使用公式计算输电线上功率的损耗，则公式中U表示的是输电线上损耗的电压，而不是输送电压，D错误故选AC【考点】考查了远距离输电点评：关键是对公式中的各个字母表示的含义正确理解5.发电机的路端电压为U，经电阻为R的输电线向远方用户供电，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D．用户得到的电压为【答案】AC【解析】根据公式可得输送电流为：,所以A正确输电线上损耗的功率为: ，B错误，所以用户得到的功率为，C正确，输电线上损耗的电压为：所以用户得到的电压为:，D错误，故选AC【考点】考查了远距离输电点评：本题涉及的物理量比较多，关键是对公式中各个物理量所代表的物理含义正确理解6.某个小水电站发电机的输出功率为100kw，发电机的电压为250V。