人教版高中物理选修3-2电能的输送同步练习(1).docx

电能的输送同步练习自主探究一．电能的输送1．电能相比煤、石油等能源便于远距离输送2．输送电能的基本要求：______、________、_______。

二．输电线上的功率损失1．任何输电线都有_______，存在功率损失。

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

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

三．输电线路上的电压损失1．电压损失△U ：输电线路始端电压U 跟末端电压U ′的差值，称为输电线路上的电压损失，△U ＝____________2．造成电压损失的因素： （1）输电线电阻造成电压损失△U ＝（2）输电线的感抗和容抗造成电压损失 3．减小输电线路上电压损失的方法：（1）________________________（2）________________________在输送电功率不变的前提下，__________________是有效的措施综上：高压输电既能减小______损失，又能减小________损失，但实际输电时，还需要考虑各种因素，依照不同的情况，选择合适的输电电压。

四．交流高压输电1．基本环节 2．各物理量的关系尝试体验1．在电能输送的过程中，若输送电功率一定，则输电线上的功率损失（ ）A ．随输电线电阻的增大而增大B ．与输送电压的平方成正比C ．与输电线上电压损失的平方成正比D ．与输电电流的平方成正比领悟整合P ′发电厂 高压输电 用户升压变压器 降压变压器2．电站向某地输送5×103Kw的电功率，输电线上损失的电功率为1×102Kw，若输送功率不变，把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的横截面积减为原来的一半，求这时输电线上损失的电功率和用户得到的电功率。

第五章 第5节 电能的输送「基础达标练」1．远距离输电时，在输送功率不变的条件下( )A ．只有增大导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率B ．提高输电电压，能减小输电电流，提高输电效率C ．提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损耗D ．提高输电电压，势必增大输电导线上的电流解析：选B 在输送功率一定的前提下，P 输＝U 输I 输，P 损＝I 输2R 线，η＝P 输－P 损P 输×100%，B 正确．2．超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V ，若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，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 kWB ．1.6×103 kWC ．1.6 kWD ．10 kW 解析：选A 节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I ＝P U ＝40×103800A ＝50 A ，P 线＝I 2R ＝502×0.4 W ＝1 000 W ，故节约的电功率为1 kW ，A 项正确．3．用U 1和U 2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比S 1∶S 2为( )A.U 2U 1B.U 1U 2C.⎝⎛⎭⎫U 2U 12D.⎝⎛⎭⎫U 1U 22 解析：选C 由输送的电功率P ＝IU ，损失的电功率ΔP ＝I 2R ，得ΔP ＝P 2U 2R .由题意知，P 2U 12R 1＝P 2U 22R 2，由此得R 1R 2＝U 12U 22，因为R ＝ρL S ，所以S 1S 2＝U 22U 12，故C 正确． 4．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解析：选C 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，根据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的电压加上降压变压器的输入电压，D 项错误．5．(多选)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．若在正常供电时，高压线上输电电压为U ，电流为I ，发热功率为ΔP ；除冰时，输电线上的发热功率需变为9ΔP ，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：选AD 输电功率P ＝UI ，输电线电阻为R ，则ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，除冰时，输电线上的发热功率为9ΔP ，那么输电电流应变为3I ，由于输电功率保持不变，输电电压变为13U ，A 、D 正确．6．(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：选AD 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n 2n 1>n 3n 4，故A 项正确，B 、C 项错误；考虑到输电线上也有电功率的损失，可知D 项正确．7．(2019·峨山县模拟)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入总功率的k (0<k <1)倍．在保持输入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入总功率的( )A ．k 25倍 B ．k 5 倍 C ．5k 倍 D ．25k 倍解析：选A 设输送的电功率为P ，当输送电压为U 时，输送电流I ＝P U，输电线上损失的功率ΔP ＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R ，当输送电压为5U 时，在线路上损失的功率变为输入总功率的k 25倍，A 选项正确．8．发电厂输出的交流电压为2.2×104 V ，输送功率为2.2×106 W ，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220 V ，发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22 Ω，求：(1)输电导线上损失的电功率；(2)降压变压器原副线圈匝数之比n 1n 2为多少？ 解析：(1)输送电流为I 线＝P 总U 总＝2.2×1062.2×104 A ＝100 A 则损失功率为P 损＝I 线2R 线＝1002×22 W ＝2.2×105 W.(2)变压器原线圈电压U 1为U 1＝U 总－U 线＝U 总－I 线R 线＝2.2×104 V －100×22 V ＝19 800 V所以原副线圈匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝901. 答案：(1)2.2×105 W (2)90∶1「能力提升练」1．为了减少输电线路中电能损失，发电厂发出的电通常是经过升压变电站升压后通过远距离输送，再经过降压变电站将高压变为低压，某降压变电站将电压U 0＝11 0002·sin 100πt V 的交流电降为220 V 供居民小区用电，则下列说法错误的是( )A ．降压变电站原、副线圈匝数比为50∶1B ．输电电流的频率是50 HzC ．降压变电站副线圈的导线比原线圈的要粗D ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和解析：选D 原电压的有效值为U 1＝11 000 V ，由U 1U 2＝n 1n 2得，n 1n 2＝501，A 正确；变压器不改变交流电的频率，B 正确；由n 1n 2＝I 2I 1得，副线圈的电流大，要想导线发热少，导线要粗一些(电阻小)，C 正确；居民小区各用电器电流总和应该等于副线圈的电流，D 错误．2．某科技小组在实验室中研究远距离输电．由于输电线太长，他将每50米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路．第一次直接将输电线与实验电源及用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I 1、P 1；第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T 1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2，理想变压器T 2与用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I 2、P 2.下列说法中正确的是( )A ．第二次实验时因为多接了两个变压器，所以P 2>P 1B ．通过该实验可以证明，提高输电电流能减少远距离输电的能量损失C ．若输送功率一定，则I 2∶I 1＝n 1∶n 2D ．若输送功率一定，则P 2∶P 1＝n 22∶n 12解析：选C 第一次实验输电线上的电流I 1＝P U 1，输电线上损失的功率P 1＝I 12R ＝P 2U 12R ；第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U 2＝n 2n 1U 1，输电线上的电流I 2＝P U 2，输电线上损失的功率P 2＝I 22R ＝P 2U 22R ，所以I 2∶I 1＝U 1∶U 2＝n 1∶n 2，P 2∶P 1＝U 12∶U 22＝n 12∶n 22，由于n 1<n 2，P 2<P 1，故C 正确，A 、D 错误；由ΔP ＝I 2r 可知提高输电电流会增加远距离输电的能量损失，故B 错误．3．如图所示为某小型电站高压输电示意图．发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 1和U 2.在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，电压表的示数为220 V ，电流表的示数为10 A ，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是( )A ．升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝U 2U 1B ．采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC ．线路输送电功率是220 kWD ．将P 上移，用户获得的电压将降低解析：选C 根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为n 1n 2＝U 1U 2，故A 错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为1∶10，由公式I 送I 副＝n 副n 原＝101，得输电电流为I A2＝10×10 A ＝100 A ，故B 错误；根据电压表的示数为220 V ，根据变压公式，U 送U 副＝n 原′n 副′＝101，输电电压为U 2＝10×220 V ＝2 200 V ，线路输送电功率为P ＝U 2I A2＝220 kW ，故C 正确；将P 上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D 错误．4．(多选)如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V ，正常情况下输出的总功率P 0＝8.8×104 W ，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电．输送电压为u ＝1 1002sin 200πt V ，输电导线的总电阻为r ＝5 Ω，现要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，下列说法中正确的是( )A ．输电线上的电流为220 AB ．降压变压器匝数比n 3n 4＝51C ．用电器的额定功率P ＝5.6×104 WD ．用电器上交流电的频率是100 Hz解析：选CD 输送电压为u ＝1 1002sin 200πt V ，可知输送电压的有效值为1 100 V ，输电线上的电流：I ＝P U ＝8.8×1041 100＝80 A ，故A 错误；输电线消耗的电压：U 损＝Ir ＝80×5＝400 V ，到达降压变压器的电压：U 3＝U －U 损＝1 100－400＝700 V ，所以降压变压器的匝数比：n 3n 4＝U 3U 4＝700220＝3511，故B 错误；输电线损耗的电功率：P 损＝I 2r ＝802×5＝32 000 W ，到达降压变压器的电功率：P 3＝P －P 损＝8.8×104－32 000＝5.6×104 W ，理想变压器的输出功率等于输入功率，所以用电器的额定功率也是5.6×104 W ，故C 正确；由于输送电压为u ＝1 1002sin 200πt V ，可知输送电压的频率为100 Hz ，所以用电器上交流电的频率是100 Hz ，故D 正确．5．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 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)输电线上的电流为I ＝P U ＝20×103380A ≈52.63 A 输电线路损耗的功率为P 线＝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 V6．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为4 kW ，该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V 40 W ”的电灯多少盏？解析：(1)根据功率公式可知，P 损＝I 22R 线，解得升压变压器的输出电流I 2＝ P 损R 线＝20 A ，升压变压器的输入电流I 1＝P U 1＝200 A ，根据理想变压器电流和匝数关系可知，n 1n 2＝I 2I 1＝110，根据欧姆定律可知，U 3＝U 2－I 2R 线＝4 800 V ，根据理想变压器电压和匝数关系可知，n 3n 4＝U 3U 4＝24011. (2)降压变压器中输出功率等于输入功率，P 3＝P 4，其中P 4＝(40n ＋60×103)W ，P 3＝96 kW ，联立解得n ＝900盏．答案：(1)1∶10 240∶11 (2)900盏。

高中物理学习材料变压器同步练习1A卷1．对理想变压器可作出的判断是[ ]A．高压线圈匝数多、电流大、导线粗 B．低压线圈匝数少、电流小、导线细C．高压线圈匝数多、电流大、导线细 D．低压线圈匝数少、电流大、导线粗2．正常工作的理想变压器的原、副线圈中，数值上不一定相等的是 [ ]A．电流的频率 B．端电压的峰值 C．电流的有效值 D．电功率3．用一理想变压器向一负载R供电，如图5-27所示．当增大负载电阻R时，原线圈中的电流I1和副线圈中电流I2之间的关系是[ ]A．I2增大、I1也增大B．I2增大、I1却减小C．I2减小、I1也减小D．I2减小、I1却增大4．一理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，原线圈两端电压U1=220V，副线圈通过电阻r=1Ω的导线对一个阻值为R=19Ω的用电器供电，则原线圈的输入功率为______．5．为了测定一个理想变压器原、副线圈的匝数，现把其原线圈接入220V交流电路中，另用导线在原线圈外绕一圈后接上一个电压表，测得其示数为0.25V，如取走导线换上副线圈，并在副线圈两端接入一个“36V、4W”的灯泡恰能正常发光，则该变压器原线圈匝数n1=______；副线圈匝数n2=______．B卷1．一理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1，则原、副线圈的 [ ]A．磁通比为2∶1 B．电流比为2∶1 C．功率比为2∶1 D．每匝磁通比为1∶12．为了使理想变压器副线圈接上负载后输出的电功率变为原来的1/4，可采用的办法[ ]A．使输入电压U1减为原来的1/4 B．使副线圈匝数n2增为原来的2倍C．使副线圈匝数n2减为原来的1/2 D．使负载电阻阻值R减为原来的1/4 3．如图5-28所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，电键S断开，当S接通时，以下说法中正确的是[ ]A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降增大C．通过灯泡L1的电流减小D．原线圈中的电流增大4．图5-29的理想变压器，原线圈匝数n1=600匝，输入电压U1=110V，副线圈L2的匝数n2=15匝，输出电流I2=0.60A，L3的输出电压U3=5V，输出电流I3=0.25A．则原线圈中电流I1=______，变压器的输出功率P=______，L3的匝数n3=______．5．一降压变压器输入电压最大值为220V，另有负载R，当它接在U0=20V直流电源上时消耗功率为P；若把它接在该变压器的副线圈上，消耗功率为1/2P，则此变压器原、副线圈的匝数比为______．参考答案A卷 1．D． 2．B、C． 3．C． 4．6.05W． 5．880；144．B卷 1．D． 2．C． 3．B、C．D． 4．0.026A，2.9W，27.3．5．11∶1．。

高中物理选修3-2课后习题和答案以及解释.txt男人偷腥时的智商仅次于爱因斯坦。

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课后练习一第 1 讲电磁感应和楞次定律1．如图17-13所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中将有感应电流产生（）A．向右做匀速运动 B．向左做匀速运动C．向右做减速运动 D．向右做加速运动答案：CD详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以；2．磁单极子"是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。

物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如题图4所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其它磁场的作用。

设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是：A.回路中无感应电流；B.回路中形成持续的abcda流向的感应电流；C.回路中形成持续的adcba流向的感应电流；D.回路中形成先abcda流向而后adcba流向的感应电流答案：C详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流；3．如图3所示装置中，线圈A的一端接在变阻器中点，当变阻器滑片由a滑至b端的过程中，通过电阻R的感应电流的方向（）A．由c流向d B．先由c流向d，后由d流向cC．由d流向c D．先由d流向c，后由c流向d答案：A详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此时B 线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。

高中物理学习材料 （精心收集**整理制作）电能的输送 同步练习一、选择题1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率：[ ] A ．随输电线电阻的增大而增大 B ．和输送电压的平方成正比C ．和输电线上电压降落的平方成正比D ．和输电线中电流强度的平方成正比2、输电线的电阻共计r ，输送的电功率为p ，输电电压为U ，则用户能得到的电功率是：[ ]A. PB.P －(U P )2rC.I 2RD. (UP)2r3、用6600V 和220V 两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是[ ] A. 1：900 B. 900：1 C. 1：30 D. 30：14、一个小水电站输出电功率为20kw ，输电线 总电阻为0.5Ω，如果先用400V 的电压送电，后改用2000V 电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是: [ ]A 、减少50WB 、减少1200WC 、减少7.68WD 增加7.68W 二、填空题5、某变电站用220V 的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为 V 。

6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW 电能，在输电电压U 1=110V 和U 2=220V 两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为____。

7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的____．8、发电机的路端电压为220V ，输送电功率44kW ，输电线电阻为0.4Ω，则用户得到的电功率为 V ，用户得到的电功率为 kW 。

若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V ，用户得到的电功率为 kW 。

5.5 电能的输送学习目标1.了解远距离输电的意义；2.理解远距离输电中的输电损耗及解决方案；3.理解远距离输电的模型并能进行计算。

重点、难点重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失；（2）远距离输电的原理；难点：远距离输电原理图的理解．自主学习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．现代的直流输电，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．学始于疑为什么远距离输电要用高压输电？发电站一般建设在什么地方？输电过程中主要考虑什么问题？如何减少电能的损失和保证输电质量？请带着这些问题进行本节的学习知识探究合作探究一问题1：（1）如何计算输电电流？（2）如何计算电能功率损失？（3）如何计算电压损失？ 归纳总结1．任何输电线都有_______，当电路中有电流通过时，存在功率损失和电压损失。

（1）设输电电流I ，输电线电阻为R ，则输电线上的电压损失为： U 损＝_____________； （2）输电线的总电阻为R ，输电电流为I ，则输电线上的功率损失可表示为： P 损＝_____。

2．减少输电线上电压损失和功率损失的方法（1）减小输电线的电阻R ：具体方法①_________；②_________；③____________. 通过较少电阻来减少线损效果有限。