人教版高中物理选修3-2第五章第5节电能的输送同步训练

高中物理学习材料电能的输送 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=S l ρ，得P 损=（U P ）2Sl 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:BD5.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=S U 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1.8×10-8Ω·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。

[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。

（117）5.5 电能的输送【教学目标】1．通过对输电线路功率损耗的分析讨论，知道降低损耗的两个途径，了解增大导线横截面积的局限性。

2．了解从变电站到用户的输电过程。

知道远距离输电时运用高电压的道理。

3．结合电路知识，通过小组讨论分析，抓住输电线路与升压变压器和降压变压器上的电压关系、电流关系和功率关系这一主线，学会处理远距离输电问题。

4．通过学习，对电网供电的基本特性有一个基本的认识，能够解释其中的一些现象。

【预习任务】阅读教材完成以下任务：1．识记：电能输送的基本要求。

2．理解：降低输电损耗的两个途径。

3．思考：教材“思考与讨论”中的5个问题。

【思考与讨论】1．从发电站经升压变压器、降压变压器直至用户，各处的电压、电流、功率关系?请画出结构简图。

2．阅读教材P47“输电新技术”一文，谈谈你对高压输电的局限性的理解？【自主检测】1．输送电能的基本要求是；；。

减小电能损失的有效图径有；。

在输送功率P一定的情况下，输电电压升高10倍，输电线电阻电能损失降低为原来的。

2．教材中“问题与练习”第1题。

3．教材中“问题与练习”第2题。

4．教材中“问题与练习”第3题。

5．教材中“问题与练习”第4题。

【组内检查】1．画出电能输送模型、把握电压、电流、功率关系高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。

那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。

（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。

特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。

切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。

不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。

高二物理同步训练试题解析第5章第5节1．对于电能输送的以下说法，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唯一方法是采用高压输电C．减小输电线上电压损失的唯一方法是增大导线的横截面积D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济要求等答案：AD解析：减小输电线上功率损失的两个途径：一是减小电阻，可以采用电阻率较小的导线或增大导线横截面积；二是减小电流，可以降低输送功率或提高输送电压，由上可知，B、C均错．2．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高很多的电压进行输电，采用高压输电的优点是()A．可节省电线的铜材料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：AC解析：当输入电功率一定时，设为P，P＝IU，I是输电电流，U是输电电压，设输电导线电阻为R，则输电线上的损耗为P耗＝I2R＝P2U2R，要减小损耗有两条途径：增大输电电压U和减小输电线电阻，输电距离是一定的，要减小输电线电阻只能靠增大电线横截面积，这样就多用材料．如果采用更高的电压输电，就不用加粗导线，亦可换用铝等电阻率稍大、但价格低廉的材料了．原、副线圈中电流的频率总是相等的，变压器不改变交流电的频率，故A、C正确．3．用电压U和KU分别输送相同电功率，且在输电线上损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导线的横截面积之比为()A．K1B．1KC．K2 1 D．1K2答案：C解析：由R ＝ρl S ，P ＝UI ，ΔP ＝I 2R ，得ΔP ＝P 2ρl U 2S，可见在其他物理量一定时，S 与U 2成反比，故C 正确．4．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的电流成正比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的电流成正比答案：AC解析：输电线路上损失电压ΔU ＝IR ，在R 一定时，ΔU 和I 成正比．若U 越高，I ＝P U，I 越小，那么ΔU 越小．输电线路上损失的功率ΔP ＝I 2R ，当P 一定时，I ＝P U ，所以ΔP ＝(P U)2R ，即ΔP 和U 的平方成反比，跟I 的平方成正比．故A 、C 正确．5．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2.0×105AB ．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9×108 kWD ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻答案：B解析：输电线上输送的电流为I 输＝P 输U 输＝3×106 kW 500 kV ＝6000 A ，A 选项错误．输电线上由电阻造成的损失电压U 损＝I 输×R 线＝6000A ×2.5 Ω＝1.5×104V ，B 选项正确．若输电电压为5 kV ，则输电线上损失的功率不可能大于输电总功率3×106 kW ，C 选项错误，ΔP ＝U 2r 中，U 应当为输电线上损失的电压，D 选项错误．6．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答案：ABD解析：依据输电原理，电路中的功率损耗ΔP ＝I 2R 线，而R 线＝ρL S，增大输电线的横截面积，减小输电线的电阻，则能够减小输电线上的功率损耗，A 正确；由P ＝UI 来看在输送功率一定的情况下，输送电压U 越大，则输电电流越小，则功率损耗越小，B 正确；若输电电压一定，输送功率越大，则电流I 越大，电路中损耗的电功率越大，C 错误；输电电压并不是电压越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，D 正确．7．水电站向小山村输电，输送的电功率为50 kW ，若以1100 V 送电，则线路损失为10 kW ，若以3300 V 送电，则线路损失可降为( )A ．3.3 kWB ．1.1 kWC ．30 kWD ．11 kW答案：B解析：由P ＝UI ，ΔP ＝I 2R 可得：ΔP ＝P 2U 2R ，所以当输送电压增大为原来的3倍时，线路损失功率变为原来的19，即ΔP ＝1.1 kW. 8．远距离输电线路的示意图如图所示．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答案：C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少，据P ＝U 2R，消耗功率增大，输电线中电流增大，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路电阻上损失电压加上降压变压器输入电压，D 项错误．9．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比n 1：n 2＝41，原线圈输入电压u ＝1410sin100πt V ，副线圈通过电阻R ＝1 Ω的输电线对用户供电，则用户处最多接________盏“220 V40 W”电灯可保证正常发光．答案：165解析：由题意知原线圈的输入电压为U 1＝U m 2＝1410 V 2＝1000 V ．根据原、副线圈的匝数比得出副线圈两端的电压为U 2＝n 2n 1U 1＝14×1000 V ＝250 V ．电灯正常工作电压U 用＝220 V ，则线路损失电压为ΔU ＝U 2－U 用＝250 V －220 V ＝30 V ．输电线上的电流为I ＝ΔU R ＝301A ＝30A.每只灯泡的正常工作电流为I 额＝P 额U 额＝40220A ＝211A.用户处最多可接电灯的盏数为n ＝I I 额＝30×112盏＝165盏． 10．发电机的输出电压为220 V ，输出功率为44 kW ，每条输电线电阻为0.2 Ω，求用户得到的电压和电功率各是多少？如果发电站先用变压比为110的升压变压器将电压升高，经同样输电线路后经过101的降压变压器降压后供给用户，则用户得到的电压和电功率各是多少？答案：140 V,2.8×104 W 219.2 V ,43840 W解析：在用220 V 低压直接供电时，电路如图(左)所示，则有I ＝P 0/U 0＝44×103/220 A ＝200 AU ′线＝Ir 线＝200×(2×0.2) V ＝80 VU ′用＝U 0－U ′线＝(220－80) V ＝140 VP ′线＝IU ′线＝200×80 W ＝16×103 WP ′用＝P 0－P ′线＝(44×103－16×103) W＝2.8×104 W在采用高压供电时，电路如图(右)所示：U 1＝n 1/n 0·U 0＝10U 0＝2200 VI 1＝P 0/U 1＝44×103/2200 A ＝20 AU ″线＝I 1r 线＝20×(2×0.2) V ＝8 V∴U 2＝U 1－U ″线＝(2200－8) V ＝2192 V∴U 用＝U 2·n 4/n 3＝2192×1/10 V＝219.2 VP ″用＝P 0－P ″线＝(44×103－160) W ＝43840 W.11．某发电厂通过两条输电线向远处的用电设备供电，当发电厂输出的功率为P 0时，额定电压为U 的用电设备消耗的功率为P 1，若发电厂用一台升压变压器T 1先把电压升高，仍通过原来的输电线供电，到达用电设备所在地，再通过一台降压变压器T 2把电压降到用电设备的额定电压供用电设备使用．这样改变后，当发电厂输出的功率仍为P 0，用电设备的数量可增加，其总功率增加P 2，试求所用升压变压器T 1的原线圈与副线圈的匝数比N 1N 2以及降压变压器T 2的原线圈与副线圈的匝数比N 3N 4各为多少？ 解析：设输电线的电阻为R ，当发电厂直接向用电设备供电时，输电线中的电流为I 1，则有P 1＝I 1U ，P 0－P 1＝I 12R ，解得I 1＝P 1U ，R ＝P 0－P 1P 12·U 2. 设降压变压器T 2的输入电流I 2′，输出电流I 2，则有P 2＝I 2U ，P 0－P 2＝I 2′2R ，由此得I 2＝P 2U ，I 2′＝P 0－P 2R ＝P 1U P 0－P 2P 0－P 1. 故降压变压器T 2原线圈匝数N 3与副线圈匝数N 4之比N 3N 4＝I 2I 2′＝P 2P 1P 0－P 1P 0－P 2.升压变压器T 1的原线圈匝数N 1与副线圈匝数N 2之比N 1N 2＝I 2′I 1＝P 0－P 2P 0－P 1. 12．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1000 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 4B.P 2 C ．2PD ．4P 答案：A 解析：由P ＝IU 知，若输送功率不变，当输送电压增大一倍时，输电电流减为原来的12，输电线电阻不变，由P 损＝I 2r 知损失的电功率变为原来的14，故正确选项为A. 13．一台发电机最大输出功率为4000 kW ，电压为4000 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A ．T 1原、副线圈电流分别为103 A 和20 AB ．T 2原、副线圈电压分别为1.8×105 V 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)正常发光答案：ABD解析：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＝103 A ，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＝1.8×105 V ，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＝900011，C 错误；根据U 3I 2＝60n ，解得n ＝6×104，D 正确．。

A组1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率()A.和输送电线上电压的二次方成正比B.和输送电流的二次方成反比C.和输送电线上的电压降的二次方成正比D.和输送电流成正比解析:输电线上的功率损失ΔP=R,电压损失ΔU=U-U'=I线R线,输电电流I线=,所以ΔP=R线==()2R线,可见在输送功率P一定和输电线电阻一定时,ΔP与成正比,ΔP与ΔU2成正比,ΔP与U2成反比。

答案:C2.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.IRD.U2解析:输电线的电压损失ΔU=U1-U2=IR,故B错误,C正确;U1为输出电压,U2为用户得到的电压,A、D错误。

答案:C3.中国已投产运行的1 000 kV特高压输电工程是目前世界上输送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. B. C.2P D.4P解析:由P=UI可知,输电电压提高到原来的2倍,由于输电功率不变,所以输电电流变为原来的,由P损=I2R线可知输电线上的损耗电功率将变为原来的,选项A正确。

答案:A4.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,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,故比深夜时暗,故C正确。

电能的输送同步练习基础达标1.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.在家用交流变压器中,变压器的原、副线圈都有滑动头,如图5-5-5所示,变压器输入电压发生变化时,可上下调节滑动头P1、P2的位置,使输出电压稳定在220 V 上.若输出电压低于220 V,要使输出电压恢复到220 V,下列措施正确的是( )图5-5-5A.将P1向下移B.将P2向下移C.P1向上移同时P2向下移D.P1向下移同时P2向上移答案：AD3.一理想变压器的原线圈接交流电源,副线圈和一负载电阻R相连.下列能使变压器输入功率增大的方法是( )A.增加原线圈的匝数B.增加副线圈的匝数C.减小负载电阻R的值D.增大负载电阻R的值答案：BC4.自耦变压器的特点是在铁芯上只绕一个线圈,它的结构如图5-5-6所示,P、N之间可以当作一个线圈,移动滑动触头P 可以改变这个线圈的匝数;M 、N 之间可以当作另一个线圈,M 、N 与一个滑动变阻器相连,Q 为滑动变阻器的滑动触头.下列论述正确的是( )图5-5-6A.当恒压交流电源接到a 、b 时,向上移动滑动触头P,电压表V 1的示数不变,V 2示数增大B.当恒压交流电源接到a 、b 上时,向上移动滑动触头P,电压表V 1的示数变大,V 2示数也增大C.当恒压交流电源接到c 、d 上时,向上移动滑动触头Q,电压表V 1的示数不变,V 2的示数不变D.当恒压交流电源接到c 、d 上时,向上移动滑动触头Q,电压表V 1的示数变大,V 2的示数不变答案：D5.输送功率为P,输送电压为U,输电线电阻为R,用户得到的电压为U ′.则( )A.输电线损失功率为(UP )2R B.输电线损失功率为(U-U ′)2/R C.用户得到的功率为U ′2/R D.用户得到的功率为PU ′/U 答案：ABD6.一理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2=1∶2,电源电压u=2202sin ωt V,原线圈中接入一个熔断电流I 0=1 A 的保险丝,副线圈中接入一个可变电阻R,如图5-5-7.为了使保险丝不被熔断,调节电阻R 时最低不能小于( )图5-5-7A.440 ΩB.4402 ΩC.880 ΩD.8802 Ω答案：C7.发电机的输出电压为U,输出功率为P,通过总电阻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 更上一层1.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201 C.因P=RU 2,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201 答案：BD 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为____________ 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180 kV 和110 kV 的高压输电,输电线上的功率损失分别是__________ kW 、__________ kW.。

高二物理选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送专题同步专项训练习题集【达标训练】1．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（）A．输送电压的平方成正比B．输送电压的平方成反比C．输电线中电流的平方成正比D．导线中电流的平方成反比2．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P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P=IU，应低电压小电流输电C．由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对3．用电器电阻值为R距交变电源距离为L，输电线电流为I，电阻率为ρ，要求输电线上电压降不超过U。

则输电线截面积最小值为（）A．ρL/R B．2ρLI/U C．U/ρLI D．2UL/ρI4．远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上（）A．电能损失为原来的1/n2倍B．电压损失为原来的1/n倍C．电能损失为原来的n2倍D．电压损失为原来的n倍5．发电厂输出功率为9900kW，输电线电阻为2Ω，分别用18kV和110kV的高压输电，则导线上损失的功率分别为___________，________。

6．变压器接入某输电电路中，现以相同的输入电压U，不同的输出电压输送相同的电功率P，输电线电阻为R。

当副线圈与原线圈匝数比为K时，输电线线路上损耗的功率为______；当匝数比为nK时，线路上损耗的功率为原来的______倍。

7．交流发电机的路端电压是220V，输出功率是55kW，输电导线电阻为0.4Ω。

问：（1）如果不用变压器，导线上损失的电功率和电压各是多少?8．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用户附近的降压变压器，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，随用电器电功率的增加将导致（）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9．如图为远距离输电线路的示意图。

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。

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。