电能的输送练习(有复习资料)
高中物理-电能的输送专题练习
高中物理-电能的输送专题练习一学习目标1.通过自主学习知道输电过程中降低输电损耗的两个途径和远距离输电线路的基本构成2. 通过课上探究会对简单的远距离输电线路进行定量计算二自主学习1．电流流过输电导线时,电流的会引起电功率的损失。
损失的电功率P=I2R,即在输电线上因发热而损耗的电功率与电阻成正比,与电流的二次方成正比。
所以为减小电能输送中损失的电功率,可以通过减小或来实现。
2．由P=UI,在保证输送电功率不变的情况下,必须提高输送,才能减小,从而减小输电线路上的能量损失。
即在远距离输电中,必须采用输电。
３．输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路上产生电势降落,致使输电线路末端电压U3比起始端电压U2要低,这就是输电线路上的电压损失∆U。
=４．输送一定功率的电能时,输电电压越高,输电线路中电流,导线因发热而损耗的电能就,输电线路上的电压损失也就。
５．下列关于电能输送的说法中正确的是( )A．输送电能的基本要求是可靠、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、技术和经济条件等６．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∶U1７．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三课上探究（一）、远距离输电示意图：人们常把各种形式的能如水能、燃料化学能、核能等,先转化为电能再进行利用,因为电能可以通过电网很方便的传输到远方．电能从发电厂到远方用户的传输过程,可用图表示,其中r表示输电线的总电阻,I表示输电线上的电流请同学们探究下列问题1．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？2．输电线上的热功率的表达式是什么？如何更有效的减小输电线上的热功率？（二）、远距离输电电路中的各种关系某发电站向远处送电的示意图如图所示,其中各部分的物理量已在图上标注,在这个电路中包括三个回路．发电站和n1构成回路,n1相当于外电路；n2、r和n3构成回路,n2相当于电源,r 和n3构成外电路；n4和用户构成回路,n4相当于电源,用户相当于外电路。
电能的输送 每课一练(含解析) (19)
基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．以下关于电能输送的说法不正确的是 ( ) 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要采用高压输电C ．增大导线的横截面积可以减小输电导线上的功率损失D ．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等答案：B解析：输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。
减小输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济。
实际输电时，应综合考虑各种因素。
故选B 。
2．(北京市西城区2013～2014学年高二下学期期末)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 ．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 答案：A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。
3．(日照市2014～2015学年高二下学期六校联考)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 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 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 ( )A.I 1I 2＝n 1n 2B ．I 2＝U 2R C ．I 1U 1＝I 22RD ．I 1U 1＝I 2U 2答案：D解析：根据变压器电流与匝数关系知，I 1I 2＝n 2n 1，选项A 错误；U 2不是电阻R的电压，故I 2≠U 2R ，选项B 错误；I 22R 仅是输电线上损失的功率，而I 1U 1是升压变压器的输入功率，二者并不相等，选项C 错误；根据功率关系知，I 1U 1＝I 2U 2，选项D 正确。
电能输送习题&答案
∴PUSER=PU’/U
9.理想变压器原线圈的ab端接在电压不变的 交流电源上，当副线圈的电键闭合时，相同 规格的四盏灯亮度相同，则原、副线圈的匝 数比为： （ ） A.1:1; B.1:2; C.1:3; 设每个灯的电流为I D.3:1.
L1
a L2 b k n1:n2=I2:I1=3:1 10.图示两个相同的灯泡分别接在理想变压器的原副线圈上，（灯泡电阻不 随温度变化），已知原副线圈匝数比n1:n2=2:1,电源 电压为U.则： （ ） A.通过A、B灯的电流之比IA:IB=2:1; B.A、B灯的电压之比 UA:UB=1:2; C.A、B灯的电压之比分别是UA=U/5,UB=2U/5; D.灯A、B消耗的功率之比PA:PB=1:1. 一个串联一个并 联
B.输电线上的电功率损失是原来的1/n2；
C.输电线上电压的损失是原来的1/n； D.输电线上电压的损失是原来的1/n2.
5.某发电厂原来用11kv的交流电压输电，后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.据公式I=P/U，提高电压后输电线上的电流将为原来的1/20； B.据公式I=U/R，提高电压后输电线上的电流将为原来的20倍；
L1 a L2 b k L3 L4
A.1:1; B.1:2; C.1:3; D.3:1. 10.图示两个相同的灯泡分别接在理想变压器的原副线圈上，（灯泡电阻不 随温度变化），已知原副线圈匝数比n1:n2=2:1,电源 A 电压为U.则： （ ） B A.通过A、B灯的电流之比IA:IB=2:1; B.A、B灯的电压之比 UA:UB=1:2; C.A、B灯的电压之比分别是UA=U/5,UB=2U/5; D.灯A、B消耗的功率之比PA:PB=1:1.
34电能的输送同步练习(Word版含解析)
人教版（2019）选择性必修二 3.4 电能的输送一、单选题1．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的高电压，所用的器材叫电压互感器。
如下所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是（ ）A ．B ．C ．D ．2．如图所示为某水电站远距离输电的原理图。
升压变压器的原副线圈匝数比为k ，输电线的总电阻为R ，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U ，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了P ∆。
下列说法正确的是（ ）A ．电压表1V 的示数不变，电压表2V 的示数增大B ．电流表1A 、2A 的示数均减小C ．输电线上损失的电压增加了Rk PU∆ D ．输电线上损失的功率增加了22()R k P U ∆3．某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机的输出电压变化规律如图乙所示。
输电线总电阻为r ，升压变压器原、副线圈匝数分别为1n 、2n 。
降压变压器原、副线圈匝数分别为3n 、4n （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．图乙中电压的瞬时值表达式为()100V u t π= B ．图乙中电压的有效值和用电器的额定电压都是220V ，所以1423n n n n = C ．通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大 D ．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率4．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd 匝数100N =匝，面积20.03m S =，线圈匀速转动的角速度100rad/s ωπ=，匀强磁场的磁感应强度B =。
输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为10R =Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为34:10:1n n =，若用户区标有“220V 8.8kW ”的电动机恰能正常工作。
发电机线圈电阻r 不可忽略。
2019-九年级物理：18.3《电能的输送》同步练习及答案
2019-2020 年九年级物理： 18.3 《电能的输送》同步练习及答案基础训练知识点 1电能的输送1．对于高压输电，若输送的电功率必定，以下说法中正确的选项是（）A．电压增大到本来的 2 倍，输送的电能增大到本来的 2 倍B．电压增大到本来的 2 倍，输送的电能增大到本来的 4 倍C．电压增大到本来的 2 倍，损失的电能减小到本来的1 4D．电压增大到本来的 2 倍，损失的电能减小到本来的1 22．如下图，是四根高压输电线上的一个装置，它的作用是将四根导线并联起来了．由此可知，装置应当属于（选填“导体”或“绝缘体”），利用这个装置把四根导线固定起来，相当于增大了，进而减小了输电导线的，这样就能大大减少输电线上电能的损失．知识点 2高压触电及其防备3．对于家庭电路和安全用电，以下说法正确的选项是（）A.使用螺丝刀状的试电笔时，手指不要接触上端的金属帽B.家用电器起火，应马上用水息灭C.打雷下雨时，能够站在大树下避雨D.放风筝时，应远离高压电线4．发现电线着火时的正确办理方法是（）A．用水浇灭B．找电工来办理C．拉下开关，切断电源D．用小刀或剪刀切断电源综合训练5．以下做法正确的选项是（）A．小朋友在高压线旁放风筝B．在低压线上晾衣服C．雷雨天气人躲在大树下D．高压变压器设警告语6． 2014 年 2 月 12 日新疆和田发生7.3 级地震，地震发生时，选择正确的逃生和自救举措特别重要，以下举措中正确的选项是（）A. 室外的跑到楼内闪避B.快速进入室内抢运物件C. 快速远离高压电线和斜坡D.高楼层的人们应马上乘电梯撤退7．高压输电线路的铁塔顶端有一条（或两条）比下边输电线细的金属线（如图1～图 2 ），它的作用是（）A．增强铁塔的稳固性B．传输零线的电流C．防雷电起到避雷针的作用D．作为备用线，供输电线断开时应急使用8．如图是同学们在宣传安全用电时所画的两幅画。
请你为它们配上讲解词。
甲：；乙：。
【高二】高二物理下册电能输送课时练习题(有答案)
【高二】高二物理下册电能输送课时练习题（有答案）电能输送同步练习如图1所示，两个灯泡通过变压器的二次线圈连接。
传输线的等效电阻为R。
开始时，开关S断开。
当s处于启用状态时，下面语句中的正确值为（）a、副线圈两端m、n的输出电压减少。
b、次级线圈传输线等效电阻R上的电压增加。
c、通过灯泡l1的电流减小。
d、两个线圈中的电流都会增加。
2、如图所示为一理想变压器的电路图，图中s为单刀双掷开关，p为滑动变阻器r的滑片，u1为加在原线圈两端的交变电压，i1为原线圈中的电流，则下列说法中正确的是（）a、如果U1和P的位置保持不变，当s从a关闭到B时，I1将增加；b、若保持u1及p的位置不变，s由b合到a时，r消耗的功率将增大；c、如果U1保持不变，S在a处连接，当p向上滑动时，I1将增加；d、若保持p的位置不变，s接在a处，使u1增大时，i1将增大。
3.如图所示，要知道N1:N2=4:3，R2=100欧姆，变压器没有功率损耗。
将ACU1=40sin100πTV加到初级线圈上，则R2上的加热功率为w。
若r3=25ω时发热功率与r2相同，则流过原线圈的电流i1和流过r3的电流i3之比为。
4.发电厂发电机的输出电压为U1。
从发电厂到学校的输电线路的总电阻为r，通过线路的电流为I，学校获得的电压为U2，那么输电线路上的功率损失可以表示为（）a、u12/rb、（u1―u2）2/rc、i2rd、i（u1―u2）5.在电能传输过程中，如果传输的电能是恒定的，且传输线的电阻是恒定的，则传输线上的电能损失（）a、和输送电线上的电压降的平方成反比；b、与传输电流的平方成反比；c、和输送电线上的电压降的平方成正比；d、它与传输电流的平方成正比。
6、有条河流，流量q=2m3/s，落差h=5m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240v，输电线总电阻为r=30ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用户的需求，则该输电线路的使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220v，100w”的电灯正常发光？（g取10m/s2）解决问题的过程：6、如图所示，一理想变压器的初、次级线圈的匝数比为3：1，次级接三个相同的灯泡，均能正常发光，今若在初级线圈接一相同的灯泡l后，三个灯泡如果它仍然正常发光（）a、灯l也能正常发光；b、光L比其他三个暗；c、灯l将会被烧坏；d、不确定。
高中物理第二章7电能的输送练习含解析教科版选修3_2
7.电能的输送基础巩固1. （多选）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解析：根据P=|2R可知，在电流I 一定的情况下，减小电阻R可以减少电路上的电能损失，而R=所以增大输电线横截面积S可减小电阻R选项A正确；由输送电功率P=UI，得输电线损失电功率P线=I2R -可见减小输电电流可减小电路发热损耗，在输送电压一定时，输送的电功率P越大，电能损失越大，选项B正确，选项C错误；高压输电并不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以选项D正确.答案：ABD2. 发电厂发电机的输出电压为U，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12,则输电线上损耗的电压可表示为（）A.UB.U-IRC.IRD.U解析：输电线的电压损失△ U=U-U2=IR，选项B错误，选项C正确；U为输出电压，U2为学校得到的电压，选项A D错误.答案:C3. 某变电站用11 kV的交流电压输电，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.下列选项正确的是（）A. 因I 所以输电线上的电流增为原来的倍B. 因I 所以输电线上的电流减为原来的一C. 因P -所以输电线上损失的功率增为原来的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—解析：由厶P=|2R 知,当电压由11kV升高到220kV时,损失的功率△ P'—选项C错误；本题I丰故选项A错误；若△ P不变,则R -当电压由11kV升高到220kV时，R'=400R由电阻定律可得d'-选项D错误,故选项B正确.答案:B4. 远距离输送交变电流都采用高压输电.采用高压输电的优点是（）A. 可提高用户端电压B. 可根据需要调节交变电流的频率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，故选项C正确.答案:C5. （多选）发电机的路端电压为U经电阻为r的输电线向远处的用户供电，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PD. 用户得到的电压为解析：由题知，其供电原理如图所示，由P=UI得输电线上的电流为选项A正确；输电线上的功率损失为'P=I2r 选项B错误；用户得到的功率为P 选项C正确；用户得到的电压为U-A U=U-Ir=U 选项D错误.答案:AC6. (多选)下列关于远距离高压直流输电的说法正确的是( )A. 直流输电系统只在输电环节是直流，而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解析:直流输电系统由整流站、直流线路和逆变站三部分组成，在整流站通过整流器将交流电变换为直流电，在逆变站利用逆变器将直流电变换为交流电.因此选项A C正确.答案:AC7. 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时要显得暗些，这是因为此时( )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，故比深夜暗，故C正确.答案:CD.干路电流一定，支路比深夜时多，分去了一部分电压8. (多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器，当K由2改接为1时，下列说法正确的是( )A. 电压表读数变大B. 电流表读数变大C. 电流表读数变小D.输电线损失的功率减小解析：由于发电厂的输出电压不变，K接到1后，升压变压器副线圈匝数增多，所以输电电压U2升高（U : L2=N : N2, N2变大）；升压变压器的输出功率不变,根据I 可知输电线上的电流减小,所以电流表读数减小,选项B错误,C正确•根据U损=IR线,输电线的电阻不变,所以输电线上的电压损耗减小,降压变压器的输入电压增大，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压增大，即电压表读数增大,选项A正确.根据P线=I2R线,可知输电线损失的功率减小,选项D正确•答案：ACD9. （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 i、n2,降压变压器原、畐U线圈匝数分别为n3、阳（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 - -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的关系，可知要让用电器正常工作，必须有--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能力提升1. （多选）如图所示，有一台交流发电机E通过理想升压变压器T i和理想降压变压器T a向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T i的输入电压和输入功率分别为U和P i,它的输出电压和输出功率分别为U2和P z；T2的输入电压和输入功率分别为U和F3,它的输出电压和输出功率分别为14和F4.设T i的输入电压U—定，当用户消耗的电功率变大时，有（）解析:从能量守恒角度分析，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大 ，即P 增大,根据题意,输入电压U 保持不变，且升压变压器的匝数比不变，故输出电压12不变；由于P i 增大，由A. U 减小，14变大B. U 2不变,U 3变小D.P 变大,P 变P=U|1=P=UI 2可得,I 1增加，P2、12均增加•又U3=U2-I 2R故U3减小，由于降压变压器原、畐U线圈匝数不变,可知随U3减小,U4也减小,选项A错误,选项B正确；由于用户功率增加,即F4增加,理想变压器无功率损失,可得F3=F4,功率F3也增加,故选项C错误,选项D正确•答案:BD2. 如图所示，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像，则（）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图像可知，交流电的周期T=0. 02s,故频率f - Hz,选项A错误；发动机输出交流电的电压最大值U m=500V,故有效值U = _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、副线圈的匝数比共同决定，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 得，输电线损失的功率减小，选项D正确.答案：D3. 某水电站，用总电阻为2. 5 Q的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3X106 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. 0X 105 AB. 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9X 108 kWD. 输电线上损失的功率为△ P -为输电电压为输电线的电阻解析:输电线上输送的电流为I ---------------------- A=6 X 103A,选项A错误;输电线上损失的电压为U损=IR=6X 103X2. 5V=1. 5X 10"V=15kV,选项B正确；当用5kV电压输电时，输电线上损失的功率不会超过3X 106kW,与实际情况相背,故选项C错误；当用公式△ P -计算损失的功率时，U为输电线上损失的电压而不是输电电压，选项D错误.答案:B4. 某发电站通过燃烧煤来发电.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,发电机输出功率是120 kW,输出电压是240 V,升压器原、副线圈的匝数之比为 1 : 25,输电线的总电阻为10 Q ,用户需要的电压为220 V.(1)输电线上损失的电功率为多少？⑵降压器原、畐U线圈的匝数比为多少？解析：(1)根据理想变压器的变压规律--得输电电压U - —V=6000V输电电流丨2・------- A=20A输电线上损失的功率△P W=4000W.(2)输电线上损失的电压△U=br= 20 X 10V=200V降压变压器原线圈两端的电压U=U- △ U=(6000 - 200)V=5800V根据理想变压器的变压规律得- -答案:(1)4 000 W (2 —5. 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p =2.4X10“ Q • m,导线横截面积为1.5X10* m］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)输电线的电阻尸- ---- Q =25. 6 Q输电电路图如图所示根据公式P损=|2r及P损=P出• 4%#,输送电流为A=125A升压变压器的输出电压U2出 ------- V=8 X 104V.(2)电压损失U损=lr= 125X 25.6V=3200V.答案：(1)8 X 104 V (2)3 200 V。
(完整版)电能的输送练习(有答案)
例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变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所将电压Uo=110002sinlOO 兀t V的交 流电降为220 V 供居民小区用电，则变电所变压器 ( AB )A ．原、副线圈的匝数比为50:1B ．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 ．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和变式 关于远距离输电，下列表述正确的是 ( ABD )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，到的电压和功率．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例2 发电机输出的电压为220 V ，输出的电功率为44 kW ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈的匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈的匝数之比为10：1的降压变压器降压供给用户，求用户得到的电压和功率．219.6v 43920w变式 某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-3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 ( ＡＤ )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1．对于电能输送的以下说法正确的是 ＡＤA ．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2．对远距离输送中所造成的电压损失，下列说法中正确的是 ( ＣＤ )A．只有输电线的电阻才造成电压损失B．只有输电线的电抗才造成电压损失C．输电线的电阻和电抗都造成了电压损失D．若用高压直流电输送，可以减小因电抗造成的损失3．在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线的电阻一定，对于在输电线上发热损失的电功率△P，有如下四种判断，其中正确的是 ( CD )A．△P与输送电线上电压降的二次方成反比B．△P与输送电压的二次方成正比C．△P与输送电线上电压降的二次方成正比D．△P与输送电压的二次方成反比4．水电站向小山村输电，输送电功率为50kW，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 ( B )A．3.3 kW B．1.1 kWC．30 kW D．1l kW5．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电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，经降压后输给用户．设变压器为理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( BD)A．升压变压器的副线圈的电压变大B．输电线路上的电压损失变大C．降压变压器的副线圈上的电压变大D．降压变压器到用户的输电线上的电压损失变大6．远距离输电线路的示意图如图5-5-4所示，若发电机的升压变压器降压变压器输出电压不变，用户用的是纯电阻用电器，则下列叙述中正确的是 ( 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7．输电导线的电阻为R，输送电功率为P．现分别用Ul和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为 ( C )A. U1: U2 B .U12:U22C. U2: 2U12D. U2: U18．在如图5-5-5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 ( CD )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9．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，则输电线上由电阻造成的电压损失为原来的 1/n ，功率损失为原来的 1/n²10．一台发电机最大输出功率为4000 kW，输出电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电，输电线路的总电阻 R=1 kΩ，到目的地经变压器T2降压．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的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则T1原线圈中的电流为 1000A ，T1副线圈中的电流为 20A ，T2原线圈两端的电压为 1.8×105v11．通过相同材料的导线向同一用户输送10 kW的电功率，若在输送电压为110 V和220 V 两种情况下导线上损失的电功率相同，那么这两种情况下输电线的横截面积之比为多少？4:112．某变电站用220 V的电压作为输出电压向居民送电，导线上损失的电功率为输送功率的20%，若要使导线上损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？440v13．一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝数比为165:6，若变压器输入电压为6600 V，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作．现在因家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6600 V，区间输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此区间变压器的线圈匝数比为？220:9。
高中物理 第五章 5 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理试题
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。
人教版选修3-2第五章交变电流第3节电能的输送(同步练习)含答案
第3节 电能的输送（同步练习）1、发电站为了减少输电过程中损失的电能，通常采用高压输电方式输送电能•若输送的总 功率为P ,升压后输送电压为 U ，输电线的总电阻为 R , A •输电线上损失的电压 B .输电线上的电流IC •输电线上损失的功率D •输电线上损失的功率【答案】AD4、低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重。
为消除 高 压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：根据远距离输电原理，如图所示，利 用电流的热效应除冰，将高压线上电流从正常供电时的 I 增大到3I ，除冰时认为输电功率和输电线电阻不变。
则下列说法正确的是（ ）A •电流的热效应是根据电流的平均值计算的B •为实现除冰目的，应该将输电电压增大到原来的 3倍C ・除冰时电线电阻的发热功率为正常情况的 9倍则下列说法中正确的是（2、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△ P ,若输送的电功率增加为4P ，而输电线中损失的电功率减为1-△ P （输电线电阻不变），那么输电电压应增为（A . 2UC . 8U【答案】CB . 4U D .16U3、如图所示，可以将电压降低供给电灯的变压器是（【答案】BA •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 【答案】B7、如图所示，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，则D •若降压变压器的匝数不变, 【答案】C除冰时用户得到的电压也不变5、某交流发电机的输出电压随时间变化的图象如图所示，输出功率是20kW ，现用5000V高压输电，输电线上的总电阻是40 ，再利用 — 22的降压变n 2 1压器降压后供给用户，则下列说法正确的是（ A •交变电流的频率为 100HzB •发电机输出电压的有效值为 220VC .流过高压输电线的电流为125AD •降压变压器输出电压的有效值为 220V【答案】BD6、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 i 和降压变压器 T 2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（）甲乙A •发电机输出交流电的电压有效值是 500VB .降压电器上交流电的频率是50HzC •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 【答案】BD&用电器离电源 L 米，线路上的电流为 I ，为使在线路上的电压降不超过 U ,已知输电线的电阻率为P.那么，输电线的横截面积的最小值是（ ）A . plX RB . 2UL /1 pC . U / p LID . 2 p L Z U 【答案】D9、如图为远距离输电示意图，n i 、n 2和，n 3、n 4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。
高中物理-电能的输送练习
高中物理-电能的输送练习(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=I 2R 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=I 2R,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=I 2R=·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。
3.一交流发电机输出电压为u=U m sin ωt,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U 1=,根据理想变压器的变压规律,设输出电压为U 2,则有==⇒U 2=nU 1=,再根据变压器的功率关系：P 入=P 出⇒P 出=P=I 出U 2⇒I 出==,则有P 热=R=。
电能的输送练习
课后巩固作业限时：45分钟总分：100分一、选择题(包括7小题，每小题10分，共70分)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得输电线中的电流I＝PU.输电线中损失的功率P损＝I2R＝(PU)2R＝P2RU2，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的功率与输电电压的平方成反比．答案：C2．某农村发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电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，如果在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这是因为()A．升压变压器副线圈的电压变大B．输电线路上电压损失变大C．降压变压器副线圈中的电压变大D．降压变压器的用户的输电线路上的电压损失变大解析：升压变压器副线圈的电压取决于电源的电压，由题意知电源的电压是不变的，因此选项A不正确；由于用电高峰期时，负载增加，总负载的电阻变小，则降压变压器副线圈上的电流变大，由理想变压器的原理知，降压变压器原线圈上的电流也变大，在输电线路上的电流也变大，输电线路上的电压损失变大，则选项B 是正确的；由于输电线路上的电压损失多了，则在降压变压器原线圈上的电压就少了，仍由理想变压器的原理得，降压变压器副线圈上的电压变小了，所以选项C 不正确；由于降压变压器到用户间的电流变大了，由U ＝IR 得，在线路上的电压损失增大了，选项D 是正确的，所以正确的答案是B 、D.答案：BD3．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，则在这两种情况下输电导线的横截面积之比S 1∶S 2为( )A.U 2U 1B.U 1U 2C.⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 12 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫U 1U 22 解析：因为ΔP ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2·ρl S ，当ΔP 、P 、ρ、l 一定时，S 与U 2成反比，故C 正确．答案：C4．电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(感应电动势大小的规律)、安培定则(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律．如下图为远距离输电系统的示意图(设用户的电器是电动机)，下列选项中正确的是( )A．发电机能发电的主要原理是库仑定律；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律B．发电机能发电的主要原理是安培定则；变压器能变压的主要原理是欧姆定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是库仑定律C．发电机能发电的主要原理是欧姆定律；变压器能变压的主要原理是库仑定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律D．发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律；变压器能变压的主要原理是法拉第电磁感应定律；电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定则解析：发电机主要是将其他形式的能转化为电能的设备，应用的是法拉第电磁感应定律；变压器是由电流的变化产生磁场的变化，从而使得线圈内的磁通量发生变化，产生感应电流，也是应用法拉第电磁感应定律；电动机是将电能转化为其他形式的能的设备，通电导线在磁场中要受到力的作用从而运动，是安培定则的应用．答案：D5．某电站用11 kV的交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现用变压器将电压升高到220 kV的超高压送电，下列说法中正确的是()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，可将输电线直径减为原来的1400解析：因U 并非全部加到输电线的电阻上，所以不能用I ＝U R 计算输电线中的电流，所以A 错；输送功率和输电电流、输电电压的关系为P ＝UI ，在输送功率一定的条件下，U 和I 成反比，所以B 正确；U 是输电电压，它等于输电线上的电压损失和负载得到的电压之和，所以U 并非R 上的电压，不能用P ＝U 2R 计算功率损失，C 错；线路上功率损失P 损＝I 2R 线＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P 送U 送2·ρ·L S ＝P 2送ρL U 2送S ，由于输送功率、导线材料、长度是不变的，在线路损失功率不变的条件下，输电电压的平方和导线截面积成反比，所以电压由11 kV 升到220 kV ，所需导线的截面积减为原来的1400，导线直径减为原来的120，D 错． 答案：B6．在如下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解析：逐项判断：A.升压变压器的输出电压应不变，A 错误；B.I ＝P U ，U 损＝IR ，U 3＝U 2－U 损，因为P 变大，I 变大，所以U 损变大，所以降压变压器初级电压U 3变小，B 错误；C.P 损＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R ，因为P 变大，所以P 损变大，C 正确；D.P 损P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫P U 2R P ＝PR U 2，因P 变大，所以比值变大，D 正确．答案：CD7．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 ．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：本题考查电能的输送及输电线电能的损失问题．电能的损失P 损＝I 2R ＝I 2·ρL S ，增大输电线的横截面积，会减小输电线的电阻，可以减少电能损失，A 项正确；在输送功率保持不变的情况下，由P ＝UI ，提高输送电压会减小输电电流，从而减小电能损失；在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电电流就越大，功率损失就越大，所以B 项正确，C 项错误；高压输电，电压越高，对变压器的要求就越高，架设难度也会增加，同时感抗和容抗也会使电能损失进一步增大，所以要综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好，D 选项正确．答案：ABD二、非选择题(第8题10分，第9题10分，第10题10分，共30分)8．请阅读下面的材料：1998年开始向西南电网送电，设计装机容量为330万kW,2000年竣工后，年发电量达到170亿度，大坝为混凝土双曲拱坝，坝高240 m，是20世纪亚洲装机容量、库容量最大的水利枢纽工程．问题：(1)根据以上材料和已有知识回答：二滩水电站建在上表中的________江上，两江相比，该江水能较丰富的原因是______________________，电站与用电市场之间关系方面的不利条件是______________________．(2)设想将二滩的电能输送到成都地区，如果使用相同的输电线，从减少输电线上的电能损失来看，在50万伏超高压和11万伏高压输电方案中应选用________输电线路方案，因为该方案的输电损失为另一方案的________%.解析：(1)由题意，水力发电的功率取决于流量Q、落差h及水轮机效率η，现代大型水轮机效率高达90%以上．由功率公式P＝W t，可得发电站装机容量P＝Wηt＝mghηt＝Vρghηt＝Qρghη，上式中落差h可认为等于坝高h＝240 m，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水轮机效率为0.9，要使电站设计装机容量P0＝3.3×109W，则要求流量Q≥P0ρghη＝1 559 m3/s.二滩水电站建在雅砻江上，由地理知识可知，雅砻江中上游处于四川西部的山区，虽然流量不及湘江，但是可以筑高坝提高落差．其水能仍较丰富的原因是落差大，因为四川西部山区人口稀少，工业相对薄弱，由此知电站与用电市场之间关系方面的不利条件是距离较远．(2)远距离输电，输电线上损失的电功率P 损＝I 2R 导＝P 2送R 导U 2，如果使用相同的输电线，输送相同的电功率，两种输电方案损失的电功率之比为ΔP 1ΔP 2＝U 22U 21.由此可知，输电电压越高，输电线损失的电能就越少，从减少输电线上的电能损失来看，应选用50万伏超高压输电方案，该方案的输电损失与另一方案的输电损失之比为ΔP 1ΔP 2＝U 22U 21＝(1.1×105 V )2(5.0×105 V )2＝4.84%，即该方案的输电损失为另一方案的4.84%. 答案：(1)雅砻 落差大 电站与用电市场之间的距离较远(2)50万伏超高压 4.849．一座小型水电站，水以3 m/s 的速度流入水轮机，而以1 m/s 的速度流出．流出水位比流入水位低1.6 m ，水的流量为1 m 3/s.如果水流能量的75%供给发电机，20%使水温升高求：(1)水温升高多少？(2)若发电机的效率为80%，则发电机的输出功率为多大？(3)若发电机的输出电压为240 V ，输电线路电阻为1623Ω，允许损失的电功率为5%，用户所需电压为220 V ，电路如图所示，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？[变压器为理想变压器，g取10 m/s2，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] 解析：(1)每秒水流机械能损失为ΔE＝12m(v21－v22)＋mgΔh＝2×104 J，其中有20%使水温升高，则cmΔt＝20%ΔE，所以Δt＝20%ΔEcm＝9.5×10－4℃.(2)发电机的输出功率为P出＝75%ΔEt×80%，而t＝1 s，所以P出＝12 kW.(3)根据题中所给的供电线路示意图得P线＝5%P出＝600 W.因为P线＝I2线R线，所以I线＝6 A，又因I2＝I线＝6 A，I1＝P出U1＝50 A，所以对升压变压器有I1I2＝n2n1，即n1n2＝I2I1＝325.又因为I3＝I线＝6 A，I4＝P出－P线U4＝57011A，所以，对降压变压器有n3n4＝I4I3＝9511.10．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展．如图所示，风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压为250 V，用户需要的电压为220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%.(1)试求：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)用户得到的电功率是多少？解析：(1)输电线损失的功率P 损＝P ×4%＝100 kW ×4%＝4 kW输电线电流I 2＝P 损R 线＝4×10310A ＝20 A 升压变压器输出电压U 2＝P I 2＝100×10320V ＝5×103 V 升压变压器原、副线圈匝数比：n 1n 2＝U 1U 2＝2505 000＝120电压损失U 损＝I 2R 线＝20×10 V ＝200 V降压变压器原线圈端电压U 3＝U 2－U 损＝4 800 V降压变压器原、副线圈匝数比n 3n 4＝4 800220＝24011. (2)如图所示．(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW.答案：(1)1∶20240∶11(2)见解析图(3)96 kW。
电能的输送 每课一练(含解析) (46)
5.4 5.5 理想变压器电能的输送每课一练1．理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为112，如图乙所示定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20Ω，下列说法中正确的是()甲乙第1题图A．变压器输出电压的频率为100HzB．电压表的示数为56.5VC．当滑动的变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大D．当滑动的变阻器阻值调为零时，变压器输出功率为16W2．如图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R t为NTC型热敏电阻，R1为定值电阻，下列说法正确的是()甲乙第2题图A．交流电压u的表达式u＝362sin100πt(V)B．变压器原、副线圈中的电流之比为1∶4C．变压器输入、输出功率之比为1∶4D．R t处温度升高时，电压表和电流表的示数均变大3．如图所示，理想变压器的输入电压保持不变，副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，电键S断开，当S闭合时，下列说法正确的是()第3题图A．电压表示数变大B．灯泡L1更亮C．电流表示数增大D．变压器的输出功率减小甲4．图甲中的变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数之比为10 1.变压器的原线圈接如图乙所示的正弦交流电，电压表为理想电表接在副线圈两端．则( )乙 第4题图A ．原线圈上电压的有效值为100VB ．原线圈上电压的有效值约为1002VC ．电压表的读数为5.0VD ．电压表的读数约为7.07V5．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，输入、输出电压分别U 1、U 2，输入功率为P ；降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4，输入、输出电压分别为U 3、U 4，输入功率为P ′(变压器均为理想变压器)，若额定电压为220V 的用电器正常工作，则( )第5题图A ．U 2＝U 3B ．P ＝P ′ C.n 2n 1＞n 3n 4 D.n 2n 1＜n 3n 46．如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50Hz 的正弦交流电源相连，两个阻值均为20Ω的电阻串联后接在副线圈的两端．图中的电流表，电压表均为理想交流电表，原副线圈的匝数分别为200匝和100匝，电压表的示数为5V .则( )第6题图A ．电流表的读数为0.5AB ．流过电阻的交流电的频率为100HzC ．变压器的输入电压的最大值为202VD ．变压器的输入功率为2.5W7．如图甲所示理想变压器原、副线圈的匝数比为55：9，副线圈接有一定值电阻R 和热敏电阻R r (电阻随温度升高而减小)，原线圈所接电源电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是( )甲 乙第7题图A ．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u ＝2202sin100πt(V)B ．电压表示数为362VC ．热敏电阻R r 周围环境温度升高，电流表的示数减小D ．热敏电阻R r 周围环境温度升高，变压器的输入功率增大8．某小型水电站的电能输送示意图如图，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，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4，(变压器均为理想变压器)，若额定电压为220V 的用电器正常工作，则( )第8题图A.n 1n 2＝n 4n 3B ．通过升压变压器原、副线圈电流的频率不同C ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率D ．若n 2增大，则输电线上损失的电压减小9．如图是一个理想变压器的示意图，S 为单刀双掷开关，P 是滑动变阻器的滑动触头，R 0是定值电阻，保持交变电压U 1不变．则( )第9题图A ．若P 不动，S 由a 到b 处，电流表示数减小B ．若P 不动，S 由a 到b 处，电压表示数增大C ．若S 置于b 处，将P 上滑，电流表示数增大D ．若S 置于b 处，将P 上滑，电压表示数增大10．如图所示，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3∶1.初级线圈的输入电压是660 V ，次级线圈的电阻为0.2Ω，这台变压器给100盏220 V 、60W 的电灯供电．求：第10题图(1)空载时次级线圈的电压和输出功率；(2)接通电路后次级线圈的电压；(3)每盏灯的实际功率．11．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500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V.第11题图(1)设计了如图所示的输电电路．求升压、降压变压器的原副线圈的匝数比；1.C 【解析】 由于理想变压器可改变电压，但不改变频率f ＝1T ＝50 Hz ，A 错；uU ＝112得U ＝44V ，所以B 错；由变压器原理及性质可知，C 对，P ＝U 2R 得P ＝193.6W ，所以D 错，故选C.2.AB 【解析】 交流电压u ＝362sin100πt(V)，A 正确，变压器原副线圈电流的比与线圈匝数的比相反，所以B 正确，因为是理想变压器，所以输出功率等于输入功率，C 错误，当R t 温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大，所以D 错误，故选AB.3.C 【解析】 闭合电键，副线圈电路中电流I 变大，输电压U ＝IR ＋U 1，U 1为电压表示数，故电流变大，U 1示数减小，A 错；因灯L 1两端电降低，故灯L 1会变暗，B 错；原线圈中电流随副线圈中电流增大而增大，C 对；变压器的输出功率P ＝UI 1输出电压不变，电流增大，输出功增大，D 错；选C.4.D 【解析】 原线圈上电压有效值为1002，故A 、B 错，副圈电压有效值即电压表示数为100×101002＝7.07V ，C 错，D 对，选D.5.C 【解析】 设U 2和U 3之间的电流为I ，则U 2＝U 3＋I r ，P ＝U 2I ，P′＝U 3I ，U 2U 1＝n 2n 1，U 3U 4＝n 3n 4，故可知，n 2n 1＞n 3n 4，故选C.6.CD 【解析】 电压表示数为5V ，则电流I 2＝U 2R ＝5V 20Ω＝0.25A ，根据I 1I 2＝n 2n 1得I 1＝I 2n 2n 1＝0.25×12＝0.125A ，A 错，原副线圈交流电频率相同，则通过电阻的交流电的频率为50Hz ，B 错；副线圈电压U 2＝2U ′2＝10V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，则原线圈电压有效值U 1＝U 2n 1n 2＝20V ，则输入电压的最大值为202V ，C 对；输入功率等于输出功率，则P 入＝P 出＝U 222R ＝10040＝2.5W ，D 对，故选CD.7.AD 【解析】 由题图乙知，u m ＝2202V ，T ＝2×10－2s ，所以，ω＝2πT＝100π，u ＝u m sin ωt ＝2202sin100πtV ，故A 对；电压表示数为有效值，由U 1U 2＝n 1n 2得，u 2＝36V ，故B 错；热敏电阻R r 周围环境温度升高，R r 减小，副线圈中电流增大，由I 1I 2＝n 2n 1知，电流表的示数增大，由P 入＝U 2I 2＝U 1I 1知，输入功率增大，故C 错D 对，故选AD.8.CD 【解析】 由题图和变压器工作原理知，U 1U 2＝n 1n 2，U 4U 3＝n 4n 3，U 2＝U 3＋U r ，故n 1n 2≠n 4n 3，故A 错；变压器不改变电流的频率，故B 错；升压变压器的输出功率P 出＝U 2I 2，降压变压器的输入功率P ＝U 3I 2，而U 2＞U 3，所以P 出＞P 入，故C 对；若n 2增大，则输电电压增大，输电线上损失的电压减小，故D 对，故选CD.9.BD 【解析】 若P 不动，S 由a 到b 处，则由U 1U 2＝n 1n 2，U 2增大，则副线圈电流增大，电压表示数增大，由n 1n 2＝I 2I 1，可知I 1增大，A 错B 对；若S 置于b 处，将P 上滑，R 电阻变大，副线圈电流减小，U 2不变，R 0电压减小，电压表示数增大，电流表示数减小，C 错，D 对；故选BD.10.(1)220V 0 (2)214.66V (3)57.1W【解析】 (1)设空载时次级线圈的电压为U 2，则n 2n 1＝U 2U 1得到U 2＝n 2n 1U 1＝220 V 因为空载，次线线圈的负载电阻R 2→∞，次级线圈中的电流I 2＝0，则次级线圈的输出功率P ＝I 2U 2＝0.(2)接通电路后，100盏灯并联的总电阻为R 外＝R100＝U 2额P 额100＝8.07Ω次级线圈中的电流I 2＝U 2R 外＋R 损＝2208.07＋0.2A ＝26.6 A次级线圈的电压 U ′2＝I 2R 外＝214.66V. (3)每盏灯的实际功率P ＝I 2100U ′2＝26.6×214.66100W ＝57.1 W.11.(1)240∶11 (2)900【解析】 (1)P 损＝I 22r所以：I 2＝P 损r＝4×10310A ＝20 A I 1＝P U 1＝100×103500A ＝200 A则n 1n 2＝I 2I 1＝20200＝110U 3＝U 2－I 2r ＝(500×10－20×10)V ＝4800 V 则n 3n 4＝U 3U 4＝4800220＝24011(2)设可以装灯n 盏，据功率相等有P 3＝P 4其中P 3＝(n ×40＋60×103)W P 4＝(100－4)kW ＝96kW 所以：n ＝900盏。
人教版选修3-2第五章 交变电流 第3节 电能的输送(复习学案)含答案
第3节电能的输送（复习学案）【学习目标】1、能准确画出输电过程的示意图，知道输电过程中功率损失的原因和减小损失的方法2、能清晰地理解输送电压、输送电流和输送功率，掌握它们之间的关系3、会计算输电过程的电压损失和功率损失【自主复习】一、输电过程示意图示意图结构：电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→用户。
二、常见问题1、图中输送电流为I2，输送电压为U2，输送功率为 P2，三者关系为I2= P2U2。
2、输电过程中的功率损失：(1)ΔP=I22R= ∆U2R(2)ΔP=P2-P33、输电过程中的电压损失：(1) ΔU=I2R=√∆P∙R(2)ΔU=U2-U34、降低输电损耗的两个途径(根据ΔP=I22R，ΔU=I2R)(1)减小输电线的电阻R：由电阻定律R=ρLS可知，在输电距离一定的情况下，为了减小电阻R，应采用电阻率小的材料，也可以适当增加导线的横截面积S。
(2)减小输电导线中的输电电流I：由P=UI可知，当输送功率一定时，提高输电电压U，可以减小输电电流I。
5、图中其它关系(1)U1U2=n1n2，I1I2=n2n1， P1=P2。
(2)U3U4=n3n4，I3I4=n4n3，P3=P4。
【自我测试】1、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】BD2、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【答案】D3、高压输电过程中，输电电压为U，输电功率为P，输电导线上电阻为R，则下列说法中错误的是( )A．损失功率为2URB．输电导线上的电流为PUC．电压损失为PRUD．用户得到的功率为22PP RU【答案】A4、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。
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例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变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电所将电压11000兀t V的交
流电降为220 V供居民小区用电，则变电所变压器 ( )
A．原、副线圈的匝数比为50:1
B．副线圈中电流的频率是50
C．原线圈的导线比副线圈的要粗
D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和
变式关于远距离输电，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少电路的发热损耗的，到的电压和功率．
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
例2发电机输出的电压为220 V，输出的电功率为44 ，输电导线的电阻为0.2 Ω，如果用原、副线圈的匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈的匝数之比为10：1的降压变压器降压供给用户，求用户得到的电压和功率．219.6v 43920w
变式某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-3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( ＡＤ )
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大于降压变压器的输入功率
1．对于电能输送的以下说法正确的是ＡＤ
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
2．对远距离输送中所造成的电压损失，下列说法中正确的是 ( ＣＤ )
A．只有输电线的电阻才造成电压损失
B．只有输电线的电抗才造成电压损失
C．输电线的电阻和电抗都造成了电压损失
D．若用高压直流电输送，可以减小因电抗造成的损失
3．在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线的电阻一定，对于在输电线上发热损失的电功率△P，有如下四种判断，其中正确的是 ( )
A．△P与输送电线上电压降的二次方成反比
B．△P与输送电压的二次方成正比
C．△P与输送电线上电压降的二次方成正比
D．△P与输送电压的二次方成反比
4．水电站向小山村输电，输送电功率为50，若以1100 V送电，则线路损失为10 ，若以3300 V送电，则线路损失可降为 ( B ) A．3.3 B．1.1
C．30 D．1l
5．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电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，经降压后输给用户．设变压器为理想变压器，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．输电线路上的电压损失变大
C．降压变压器的副线圈上的电压变大
D．降压变压器到用户的输电线上的电压损失变大
6．远距离输电线路的示意图如图5-5-4所示，若发电机的升压变压器降压变压器
输出电压不变，用户用的是纯电阻用电器，则下列叙述中正确的是( 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
7．输电导线的电阻为R，输送电功率为P．现分别用和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为 ( C )
A. U1: U2 B 1222
C. U2: 2U12
D. U2: U1
8．在如图5-5-5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 ( )
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
9．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，则输电线上由电阻造成的电压损失为原来的 1 ，功率损失为原来的 1²
10．一台发电机最大输出功率为4000 ，输出电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电，输电线路的总电阻 1 kΩ，到目的地经变压器T2降压．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的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则T1原线圈中的电流为 1000A ，T1副线圈中的电流为 20A ，T2原线圈两端的电压为 1.8×105v
11．通过相同材料的导线向同一用户输送10 的电功率，若在输送电
压为110 V和220 V两种情况下导线上损失的电功率相同，那么这两种情况下输电线的横截面积之比为多少？
4:1
12．某变电站用220 V的电压作为输出电压向居民送电，导线上损失的电功率为输送功率的20%，若要使导线上损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？
440v
13．一居民小区有440户，以前每户平均消耗电功率为100 W，使用的区间变压器匝数比为165:6，若变压器输入电压为6600 V，恰好能使额定电压为220 V的用电器正常工作．现在因家用电器增加，每户平均消耗电功率为250 W，若变压器输入电压仍为6600 V，区间输电线路不变，为了使家用电器正常工作，需换用区间变压器，则此区间变压器的线圈匝数比为？
220:9。