高中物理 第5章 交变电流 第5节 电能的输送课时作业 新人教版选修3-2

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)1 / 92017-2018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. 电能输送过程中，为减小电能输送过程中的损耗，最有效的措施是（ ）A. 降底输送电电压B. 提高输送电压C. 减小输送导线的横截面积D. 以上都不对2. 在远距离输电中，若保持输送的总功率不变，而使输电电压增大为原来的10倍，那么（ ）A.B. 输电线上的功率损失将减小到原来的C. 用户得到的电压将变为原来的10倍D. 用户得到的功率将保持不变3. 家用电器即使没有使用，而处于待机状态，就会消耗电能．据最新统计：浙江省2013年的常住人口约5500万，平均每户的人口按3个人来计算，根据如表提供的数据，估算整个浙江省电器待机一年耗电为（ ）2×10• 2×10• 7×10• 7×10•4. 如图所示为远距离输电的原理图，已知升压变电器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，端电压分别为U 1、U 2，电流分别I 1、I 2，升压变压器到降压变压器之间输电线上的总电阻R ，变压器均为理想变压器，若保持发电机的输出功率和输出电压不变，则下列说法正确的是（ ）A. 用户端的负载增加（并联用电器增多）时，I 2增大，I 1增大B. 无论用户端的负载如何变化，始终有I 1U 1=I 2U 2C. 远距离输电线上的电流I 2D. 若用户端要得到U 1大小的电压，则降压变压器原、副线圈的匝数比为n 2：n 15. 远距离输电都采用高压输电的方式，其主要优点是 （ ）A. 可增大输电电流B. 可加快输电速度C.可减少输电线上的能量损失 D. 可防止不法分子窃电6. 2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害．新华网长沙1月26日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热损耗功率为△P ；除冰时，输电线上的热损耗功率需变为9△P ，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（ ）A. B. 输电电流为9I C. 输电电压为3U D. 二、多选题7.如图所示，在远距离输电过程中，若保持原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是（）A. 升高U1会减小输电电流I2B. 升高U1会增大线路的功率损耗C. 升高U1会增大线路的电压损耗D. 升高U1会提高电能的利用率8.有一个交流电源，输出的电压为220V，输出的电功率为44kW，如果用原副线圈匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原副线圈匝数之比为10：1的降压变压器降压，供给用户使用，已知输电线的总电阻为0.2Ω，下列结论正确的是（）A. 不经过变压而经导线直接输送到用户，则用户得到的电压和电功率是180V和36kWB. 不经过变压而经导线直接输送到用户，则用户得到的电压和电功率是220V和44kWC. 经升压和降压后用户得到的电压和电功率是219.6V和43.92kWD. 经升压和降压后用户得到的电压和电功率是220V和44kW9.远距离输电时，输送的功率为P，输电电压为U，输电电线的横截面积为S，线路损失的功率为△P，若将电压提高到10U，则（）A. 不改变输电线路时，输送的电功率损失为0.01△PB. 不改变输电线路时，用户端的电压为原来的10倍C. 若线路功率损失仍为△P，输电线的截面积可减少为0.1SD. 不改变输电线路，且线路功率损失仍为△P时，输送的功率可增加为10P10.如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输人电压是市区电网的电压，输出电压通过输电线送给用户，每条输电线的电阻用R0表示．设负载变化时输入电压不变．当负载增加时，则（）A. 电压表V2的读数减小B. 电流表A1的读数减小C. 电流表A2的读数减小D. 电压表V2、V1的读数之差增大三、填空题11.在远距离送电时，如果输送电压为2000V，输送功率为10kW，输电线的电阻为20Ω，则输电线上损失功率为______ ，损失电压为______ ，用户得到的功率为______ ．12.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5 500V后再输电，则输电线的电阻不得大于______ Ω．四、计算题13.小型水利发电站的发电机输出功率为1000kW，输出电压为500V，输电线总电阻为5Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：（1）输电线上的电流．（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比．（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比．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)14.有一台内阻为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，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？3 / 9答案和解析【答案】1. B2. A3. B4. B5. C6. D7. AD8. AC9. AD10. AD11. 500W；100V；99500W12. 0.04；2513. 解：（1（2）升压变压器原线圈上的电流（3答：（1）输电线上的电流100A．（2（314. 解：（1）全校消耗的功率P用=NP0=22×40×6W=5280W，设线路电流为I线，输电电压为U2，降压变压器原线圈电压为U3，则，线路损失功率所以p出=P用+P损=5280+144W=5424W（2）输电线上损失的电压为U损=I线R线=6×4=24V，升压变压器副线圈上的电压为U2=U损+U3=24+880V=904V2017-2018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)5 / 9得：升压变压器原线圈电流发电机的电动势E =I 1r +U 1=24×1+226V =250VV（3）输电效率为η答：（1）发电机的输出功率应是5424W ；（2）发电机的电动势是250V ；（3）输电效率是97.3%．【解析】1. 解：根据P =UI 知，IA 、降低输送电压，则损失功率变大．故A 错误．B 、提供输送电压，则损失功率减小．故B 正确．C 、减小输送导线的横截面积，则输电线的电阻增大，则损失的功率增大．故C 错误，D 错误． 故选：B ．根据P =UI解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道影响功率损失的因素．2. 解：A 、根据P =UI 知，I10倍，则输电电流减小到原来A 正确．B 、输电线上损失的功率知，输电线上损失的功率减小到原来的B 错误．C 、根据△U =IR 知，输电线上损失的电压减小为原来的，但是用户得到的电压不是原来的10倍．故C 错误．D 、电流减小，输电线上功率损失减小，则用户得到的功率增大．故D 错误．故选：A ．根据P =UI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，知道提高输电电压，可以减小输电电流，从而减小导线上的功率损失．3. 解：由题所给数据浙江省总共有1800万户家庭，每户家庭一天耗电E 1=Pt =（4+2×1+2×4+2）×10-3×24=0.016×24=0.384KW •h ；所以每户家庭一年耗电为E 2=365E 1=140.16 kw •h ，所以整个浙江省待机耗电为E =1.8×107×140.16=2.52×109 kw •h ，故B 选项正确．故选：B ．由题意可知每户家庭中一天的耗电量，则可估算出整个省的耗电量．本题考查功率及能量间的关系，要注意明确表思考中数据的含义．4. 解：A、由于发电机的输出功率和输出电压不变，I2不变，I1不变，故A错误；B、变压器均为理想变压器，根据能量守恒可得：无论用户端的负载如何变化，始终有I1U1=I2U2，故B正确；C、根据P=UI C错误；D、因为输电线上由损失电压，U2＞U3，若用户端要得到U1D错误；故选：B．变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数之反比；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U3、U2的关系．当用户增多时，用户端总电阻变小，电流变大，结合输电线上电压损失的变化得出降压变压器输出电压的变化．解决本题的关键知道：1、变压器原副线圈电压之比、电流之比与匝数比的关系，2、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．5. 解：A、根据在输电的过程中输送的功率一定，P=UI，输送电压越高，输送电流越小．故A错误，B、输电电压不会改变输电的速度．故B错误．C、输电电压越高，输电电流越小，根据根据P损=I2R，知损失的功率越小．故C正确．D、与不法分子窃电无关，故D错误．故选C．在输电的过程中输送的功率一定，根据P=UI，输送电压越高，输送电流越小，根据P损=I2R，知损失的功率小．解决本题的关键知道输电的过程中，输送功率一定，输电电压越高，电流越小，在输电线上损失的功率越少．6. 解：高压线上的热耗功率△P=I2R线①若热耗功率变为9△P，则9△P=I′2R线②由①②得I′=3I，所以AB错误．又输送功率不变，由P=UI=U′I′得U′，所以C错误，D正确．故选D．根据I P=I2R可以求出输电线上损失的电功率．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．7. 解：A、输送功率不变，升高U1，则升压变压器的输出电压变大，根据P=UI知，输电线上的电流I2减小．故A正确．B、因为升高U1B错误．C、因为升高U1，输电线上的电流减小，根据△U=IR知，输电线上的电压损失减小．故C错误．D U1，输电线上的电流减小，则电能的利用率提高．故D正确．故选：AD．根据P=UI的功率判断电能利用率的变化．解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，掌握输电线上功率损失的表达式，知道电压损失和输送电压的区别．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)7 / 98. 解：A 、不经变压而直接经导线输送的电流为：IA用户电压为：U 4=220-40=180V导线损失电压为：△U =IR =200×0.2=40V 用户得到功率为：P 4=44000-8000=36000W ；故A 正确；B 错误；B：10降压变压器处有：U 3=U 2-△UU 2=10U 1=220×10=2200V =2200-4=2196V ；I 2A =10：1线路损失电压为：△U =I 2R =20×0.2=4V 得：U 4VP 4=P -△P =44000-80=43920W故用户得到的功率为：43.9KW ；故C 正确，D 错误；故选：AC ．根据功率公式可明确导线中的电流，则可求得导线上消耗的电压和功率；从而求出用户得到的电压和功率； 由变压器的电压与匝数成正比，依据功率表达式P =UI ，升压后消耗的电压和功率；即可求解得到用户得到的电压与功率；对于远距离输电问题，要掌握变压器的电压与匝数关系，理解输入功率和输出功率间的关系；明确用户得到的功率和损失功率的区别与联系．9. 解：A 、根据P =UI 知，输电电压提高到原来的10P =I 2RA 正确．B 、输电线路上损失电压为△U =IR ，故损失电压变为原来的0.1倍，故用户端的电压不是原来的10倍，故B 错误CP =I 2R =△P ，故电阻变为原来的100R为原来的0.01s ，故C 错误； D10U ，故P 可增加为10P ，损失功率不变，故D 正确故选：AD 根据P =UI 得出输送电流的变化，结合△U =IR解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，知道电压损失△U =IR ，功率损失P 损=I 2R 10. 解：A 、V 1示数由匝数比和原线圈的输入电压决定，不受负载影响，所以V 1的示数不变；当负载增加时，总电阻在减小，故A 2示数I 2增加，所以输电线上损耗的电压增大，U 2=U 1-I 2R 0，V 2的示数减小．故A 正确B、C、当负载增加时，总电阻在减小，故A2示数I2增加，因而A1示数I1B错误，C错误D、电压表V1、V2读数之差恰等于输电线的电压值，△U=I2R0，由于I2变大，故△U变大，故D正确故选：AD和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．注意原线圈电压决定副线圈电压，而副线圈电流决定原线圈电流．电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．11. 解：输送电流I则输电线上损失的功率输电线上损失的电压△U=IR=5×20V=100V．用户得到的功率P′=P-P损=10000-500=99500W．故答案为：500W，100V，99500W．根据P=UI U=IR求出电压损失．根据损失的功率求出用户得到的功率．解决本题的关键知道输送功率、输送电压、电流的关系，知道用户得到的功率与输送功率和功率损失的关系．12. P损=110-100kW=10000W，当输送电压为5500V时，输送电流，则输电线上的电阻故答案为：0.04，25．根据输送功率和输送电压求出输送电流，结合输电线上损失的功率得出输电线的最大电阻．13. （1）由输电线上损耗的功率，可求得输电线上的电流；（2）根据P=UI求得升高变压器原线圈中的电流，根据电流与匝数成反比求得升压变压器原副线圈的匝数比；（3）由导线上的电压损耗可求得降压变压器原线圈的电压，则由电压之比等于匝数之比即可求得降压变压器原副线圈的匝数之比．对于输电问题，要搞清电路中电压、功率分配关系，注意理想变压器不会改变功率，只改变电压和电流；注意应用损耗功率的判断及功率公式的正确应用．14. （1）求出全校所有白炽灯消耗的功率，为降压变压器的输出功率，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I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．（2）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)9 / 9 压之和，根据I求出升压变压器的输入电压，根据I 1求出通过发电机的电流，由E =I 1r +U 1求出发电机的电动势．（3）输出效率η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．。

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．。

课时提升作业十一电能的输送(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分)1.(多选)(2018·揭阳高二检测)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【解析】选A、D。

减小输电线上功率损失和电压损失的两个途径: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均错误。

2.(多选)(2018·厦门高二检测)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,关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中,正确的是( )A.输电线上的电功率损失是原来的B.输电线上的电功率损失是原来的C.输电线上的电压损失是原来的D.输电线上的电压损失是原来的n倍【解析】选B、C。

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倍时,由于P=UI,输电线上的电流为原来的,所以输电线上的电压损失U损=IR,即是原来的,选项C正确,D错误;再由P损=I2R可知输电线上的电功率损失是原来的,选项B正确,A错误。

3.(多选)远距离输送交流电都采用高压输电,我国正在研究用比1 000 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【解析】选A、C。

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=R,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。

课时提升作业(十一)电能的输送(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分，共30分。

多选题已在题号后标出）1.(多选）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【解析】选A、C.远距离输电时，往往输送电功率一定，据P=UI,输送电压U越高，则输送电流I=越小,据P线=I2R线,在要求输电线损耗一定的情况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料;若输电线确定，即R线一定，则可减少线路上的能量损耗,故A、C正确；而交流电的频率是一定的，不能调节，输电的速度就是电磁波的速度，也就是光的传播速度，是一定的,故B、D错误.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=，应降低输电电压,增大导线电阻B.由P=IU，应降低输电电压，减小输电电流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【解析】选C。

因为输电线上的功率损耗ΔP=I2R=·R，其中P为输电功率，U为输电电压，I为输电电流，R为导线电阻，要减小远距离输电线上的功率损耗,需减小导线电阻或减小输电电流，C对；或者提高输电电压以减小输电电流，A、B错。

3.(2015·信阳高二检测）一交流发电机输出电压为u=U m sinωt，加在匝数比为1∶n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电,若发电机的输出功率为P，则输电线上消耗的功率为（）A。

B.C。

D。

【解析】选D。

根据正弦交流电的基本规律可知输入电压U1=，根据理想变压器的变压规律,设输出电压为U2,则有==⇒U2=nU1=,再根据变压器的功率关系：P入=P出⇒P出=P=I出U2⇒I出==，则有P热=R=。

故A、B、C均错误，D正确。

5电能的输送❶(多选)[2017·长沙一中高二期末]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,经降压后再输送至各用户,如图5-5-1所示.下列说法正确的是()图5-5-1A.升压变压器原线圈的匝数比副线圈的匝数少B.升、降压变压器的原、副线圈的匝数之比相等C.输送过程中电能的损耗主要来自输电线路的发热D.升压变压器副线圈两端的电压比降压变压器原线圈两端的电压大❷如图5-5-2所示为远距离输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为I2,则()图5-5-2A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为rD.输电线路上损失的电功率为I1U❸[2017·山东济宁一中高二期中]随着社会经济的发展,人们对能源的需求日益扩大,节能变得越来越重要.某发电厂用升压变压器向某一特定用户输电,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.采用更高的电压输电会降低输电效率D.要减少输电线上损耗的功率,可以采用更高的电压输电❹(多选)在如图5-5-3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,下列说法中正确的是()图5-5-3A.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.输电线上损失的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大❺(多选)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,则关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失,下列说法中正确的是()A.输电线上的电功率损失是原来的B.输电线上的电功率损失是原来的C.输电线上的电压损失是原来的D.输电线上的电压损失是原来的n倍❻远距离输电的原理图如图5-5-4所示,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,输电线的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是()图5-5-4A.=B.I2=C.I1U1=RD.I1U1=I2U2❼如图5-5-5所示,图甲是远距离输电线路的示意图,图乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则 ()图5-5-5A.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.输电线中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❽(多选)[2017·青海师大附属二中高二期中]某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6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.已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2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=220sin100πt(V),降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器均视为理想变压器,则下列说法中正确的是 ()图5-5-6A.通过R0的电流的有效值为20AB.降压变压器T2原、副线圈两端电压之比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率❾在确定的两地间用铝导线输送一定功率的交流电,现将输电电压提高1倍,并保持输电线上损失的功率不变,则用铝量可比增压前减少 ()A.25%B.50%C.60%D.75%寒冷的冬季,低温雨雪冰冻天气容易让高压输电线因结冰而损毁.为清除高压输电线上的冰,有人设计了这样的融冰思路: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,热损耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热损耗功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线的电阻不变) ()A.输电电流为9IB.输电电流为IC.输电电压为UD.输电电压为3U如图5-5-7所示为一远距离输电示意图,图中①②均为理想变压器,输电导线总电阻为R.下列关系式正确的是()图5-5-7A.输电导线中的电流I2=B.输电导线上损失的功率ΔP=(U2-U3)I3C.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2>I3D.增加灯泡的个数,变压器②的输入电压U3增大通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数之比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数之比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和分别为()A.和B.R和C.和D.R和如图5-5-8所示是远距离输电示意图,电站的输出电压为U1=250V,输出功率为P1=100kW,输电线的电阻为R=8Ω.进行远距离输电时,下列说法中正确的是()图5-5-8A.若电站的输出功率突然增大,则降压变压器的输出电压增大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.输电线上损耗的功率占输出功率的比例为5%时,所用升压变压器的匝数之比=D.用10000V的高压输电时,输电线上损耗的功率为8000W在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站,输送的电功率为P=500kW,当使用U=5kV的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两个电能表一昼夜示数相差4800kW·h.(1)求输电效率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,那么发电站应使用多高的电压向外输电?1.ACD[解析]根据变压器原、副线圈两端的电压与匝数成正比,可知升压变压器原线圈的匝数比副线圈的匝数少,故A正确;升压变压器的原、副线圈的匝数之比一定小于1,而降压变压器的原、副线圈的匝数之比一定大于1,所以升、降压变压器的原、副线圈的匝数之比不可能相等,故B错误;根据Q=I2Rt知,只要有电流通过,而且存在电阻,就会发热,所以输送过程中电能的损耗主要是输电线上的电阻发热,故C正确;将发电站的电能输送时,由于电线上的电阻而导致电压损失,所以升压变压器副线圈两端的电压比降压变压器原线圈两端的电压大,故D正确.2.A[解析]理想变压器输入功率与输出功率相等,即P=U1I1=U2I2,故用户端的电压U2=U1,选项A正确,选项C错误;输电线上的电压降ΔU=U-U1=I1r,选项B错误;理想变压器输电线上损失的功率为r,选项D错误.3.D[解析]由于降压变压器原、副线圈的匝数之比未知,无法求出输电线上的电流,从而无法求解损耗功率,故A、B错误;输电效率为η===1-,在输送功率一定的情况下,采用更高的电压输电,输电效率会提高,故C错误;当采用更高的电压输电时,根据P=UI 可知,输电电流减小,根据P线=I2R可知,输电线上损耗的功率将会减小,故D正确.4.CD[解析]由题意可知,升压变压器的输入电压不变,则输出电压不变,A错误;在电能输送过程中有I2=,U线=I2R线,U3=U2-U线,因P变大,I2变大,所以U线变大,降压变压器的输入电压U3变小,则降压变压器的输出电压变小,B错误;由P损=R线,因P变大,所以输电线上损失的功率P损变大,C正确;根据==,因P变大,所以比值变大,D正确.5.BC[解析]由P=UI知,当输送的功率P一定,电压升高为原来的n倍时,输电电流I'===I;又P线=I2R线,所以输电线上的电功率损失P'线=R线=P线,输电线上的电压损失U'线=I'R线=IR线=U线,B、C正确.6.D[解析]对理想变压器来说,输出功率决定输入功率,两者总相等,选项D正确;对只有一组副线圈的理想变压器来说,通过原、副线圈的电流之比等于原、副线圈的匝数之比的倒数,选项A错误;输出电流决定输入电流,I2是由用户的电流决定的,I1是由I2决定的,与输电线的电阻无关,选项B错误;输出功率决定输入功率,升压变压器的输入功率应等于用户的功率与输电线上消耗的功率之和,选项C错误.7.D[解析]从图乙可得出周期为0.02s,则交流电的频率是50Hz,变压器在变压过程中不改变交流电的频率,选项A错误;从图乙得到发电机输出交流电的电压的最大值是500V,所以有效值为250V,B错误;输电线中的电流还与用户用电器的总电阻有关,选项C错误;当用户用电器的总电阻增大时,输出电流减小,根据电流与匝数成反比的关系可知,输电线上的电流减小,由P线=R线可知,输电线上损失的功率减小,选项D正确.8.ABD[解析]降压变压器副线圈两端交变电压有效值为V=220V,负载电阻为11Ω,所以通过R0的电流的有效值是A=20A,选项A正确;降压变压器T2原、副线圈两端电压之比为==,选项B正确;升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上的电压,选项C错误;升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率,选项D正确.9.D[解析]设输送交流电的功率为P,输电电压为U,所用铝导线总长度为l,总电阻为R,提高电压后,输电电压为U',导线总电阻为R',则由I=,P损=I2R,可得P损=,同理P损'=,因P损=P损',U'=2U,故R'=4R;由电阻定律得R=,R'=,则S'=S,因导线总长度不变,所以用铝量仅为原来的,则用铝量减少了75%.10.C[解析]输电线上的热损耗功率变为原来的9倍,由P损=I2R线得,输电电流变为原来的3倍,即3I,A、B错误;输电线上输送的电流I=,电流变为原来的3倍,输电功率不变,则输电电压变为原来的,即U,C正确,D错误.11.B[解析]对理想变压器来说,P1=P2,根据I=可知,输电导线中的电流I2=,A错误;输电线上损失的功率为ΔP=P2-P3=(U2-U3)I3,B正确;变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3相等,C错误;增加灯泡的个数,输出功率增加,导致输电线路上电流增大,从而使得变压器②的输入电压U3减小,D错误.12.D[解析]当副线圈与原线圈的匝数比为k时,设副线圈的输出电压为U1,输出电流为I1,当副线圈与原线圈的匝数比为nk时,设副线圈的输出电压为U2,输出电流为I2,根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比可得=k,=nk,且P=U1I1=U2I2,线路损耗的电功率分别为P1=R和P2=R,联立解得P1=R,=,选项D正确.13.C[解析]由=知,U1不变时,U2也不变,B错误;由U3=U2-R知,若电站的输出功率P1突然增大,则U3减小,又=,故U4减小,A错误;I1==400A,I2==25A,故===,C 正确;用10000V的高压输电时,U 2'=10000V,I2'==10A,故ΔP'=I2'2R=800W,D错误.14.(1)60%20Ω(2)22.4kV[解析](1)输送的电功率P=500kW,则一昼夜输送的电能E=Pt=12000kW·h输电线上损失的电能ΔE=4800kW·h终点得到的电能E'=E-ΔE=7200kW·h,所以输电效率η=×100%=60%输电线上的电流I==100A输电线上损耗的功率P r=I2r,其中P r==200kW所以输电线的总电阻r=20Ω.(2)输电线上损耗的功率P r=r∝原来P r=200kW,现在要求P r'=10kW,故输电电压应调节为U'=22.4kV.。

【最新】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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________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．只有减小输电电阻得到，输电电压越小，输电损失越小B．由P=U2RC．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．5.0kW5．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1n 倍B ．输电线上的电流减少了1n倍C ．输电线上的电能损失减少了1n 2倍 D ．输电线上的电能损失减少到原来的1n 2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 ．n 2n 1＞n3n 4B ．n 2n 1＜n3n 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21k D ．输电导线的电压损失是原来的1k8．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(n 2−1)n 2倍B ．输电导线的电能损失不变，电压损失减少1(n−1)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1n 2 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T 1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T 2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=4400√2sin 100πt V，电流I1=1000A，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（）A．U1=4 400√2VB．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．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、实验题13．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= .五、解答题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500 V,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、副线圈的匝数之比.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““220V 40W”“灯6盏，若全部电灯正常发光，求：（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．参考答案1．C【解析】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；求输电导线的损耗功率只能用公式P=I2R，故B错误；由公式I=PU，和△P=I2R可知，△P=P 2RU2，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.点睛：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．D【解析】试题分析：由图乙知交流电的周期0．02s，所以频率为50Hz，A错误；由图乙知升压变压器输入端电压有效值为240V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为24000V，因输电线有电压损失，故降压变压器初级电压小于24000V，则用户端电压小于240V，选项B 错误；若用户总功率变大，则降压变压器次级电流增加，则初级电流增加，导线上的电压损失增加，则降压变压器原线圈两端电压降低，选项C错误；若升压变压器原线圈输入功率为720kW，所以输电线中的电流为：3720103024000PI AU⨯==＝，则输电线路损耗功率为22305045P I r W kW==⨯=损，D正确；故选D．考点：远距离输电3．A【详解】当输电导线总电阻为0.4Ω时，由P=UI得I=PU，输电线上损失的功率△P=I2R=3224010()()0.4W800PRU⨯=⨯=1kW故选A. 4．C 【解析】【详解】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110，根据电阻定律R =LSρ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2P I R =损知，输电线上损耗的电功率减小为原来的150，则输电线上损耗的功率为2kW ，故C 正确，ABD 错误．故选C ． 5．D 【解析】试题分析：设输送功率为P ，输送电压为U ，则输电电流为 I=P/U,输电线上的电压损失为 △U=IR=PR/U,输电线上损失的电功率△P=I 2R="(" P/U)2R, 所以当U 变成nU 时，输电线上的电压损失减少到原来的1／ｎ倍；输电线上的电流减少到原来的1／ｎ倍；输电线上的电能损失减少到原来的1/ｎ2倍,选项D 正确。

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。

第5节电能的输送基础过关1．输电导线的电阻为R，输送电功率为P。

现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为()A．U1∶U2B．U21∶U22C．U22∶U21D．U2∶U1[解析]由P＝UI，P损＝I2R可得P损＝P2RU2，所以输电线上损失的功率与输送电压的二次方成反比，选项C正确。

[答案] C2．以下关于电能输送的分析，正确的是()A．由公式P＝U2R知，输电电压越高，输电线上功率损失越少B．由公式P＝U2R知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电导线上功率损失越大D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比[解析]输电线损失的功率ΔP＝I2R，故选项C正确；A中的U不能用输电电压，因U＝ΔU＋U3，ΔU为输电线损失的电压，U3为用户端电压或降压变压器的初级电压，故选项A、B、D错误。

[答案] C3.一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图1所示。

发电机到安置区的距离是400 m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型号导线单位长度的电阻为2.5×10－4Ω，安置区家用电器的总功率为44 kW，当这些额定电压为220 V的家用电器都正常工作时()图1A.输电线路中的电流为20 A B ．发电机的实际输出电压为300 V C ．在输电线路上损失的电功率为8 kWD ．如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压最大值是300 V [解析] 当这些额定电压为220 V 的家用电器都正常工作时，输电线路中的电流为I ＝PU ＝200 A ，选项A 错误；导线电阻为R ＝2.5×10－4×400×2 Ω＝0.2 Ω，则发电机的实际输出电压为U 输＝U ＋IR ＝260 V ，选项B 错误；在输电线路上损失的电功率为P 损＝I 2R ＝8 kW ，选项C 正确；如果该柴油发电机发出的是正弦式交变电流，则其输出电压的最大值是U m ＝2U 输＝368 V ，选项D 错误。

309教育网 309教育资源库 第五章 第5节 电能的输送基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1．(2017·湖北天门、仙桃潜江三市高二下学期期末)目前我国远距离输送交流电用的电压有110kV 、220kV 和330kV ，输电干线已经采用500kV 的超高压，西北电网的电压甚至达到750kV 。

采用高压输电是为了( D )A ．加快输电的速度B ．降低输电的技术要求C ．方便调节交流电的频率D ．减小输电线上的能量损失 解析：输电的过程中输送的功率一定时，根据P 损＝P 2U 2R 可知，损失功率与送电电压平方成反比，故采用高压输电的优点是可减少输电线上的电能损失。

故选D 。

2．(2018·陕西省西安中学高二上学期期末)发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电线电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校的输入电压为U 2，下列计算线路损耗功率的表达式中错误的是( A )A ．U 21/RB ．(U 1－U 2)2/RC ．I 2RD ．I (U 1－U 2) 解析：输电损失的功率：ΔP ＝I 2R ，所以C 对，还可以应用输电线的电压降来求：ΔP＝ΔU 2R ＝U 1－U 22R ，B 对；还可以用损失的电压乘以输电电流：ΔP ＝ΔUI ＝I (U 1－U 2)，D 对。

3．某发电站采用高压输电向外输送电能。

若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电线的总电阻为R 线。

则下列说法不正确的是( A )A ．输电线上的电流I ＝U R 线B ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线电阻上的功率损失P 线＝(P 0U )2R 线D ．输电线电阻上的电压损失U 线＝P 0U R 线解析：输电线上的电流为I 线＝P 0U ，A 错，B 对；根据P 线＝I 2R 线，U 线＝I 线R 线知C 、D 正确。

4．如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻。