高中物理人教版选修3-2课后训练：5.5 电能的输送

合集下载

选修3-2 5.5电能的输送3

=I² Rt
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求（1）输电导线中的电流是多少A ？
（2）输电导线中损失的电压和电功率各是多少？（3）用户得到的电压和电功率各是多少？
输电线上的功率损失 △P=I2R
输电线上的电压损失 △U=IR
交流高压输电的基本环节
升压变压器
发电站
用户
降压变压器
高压输电
输电线路示意图
I1
P1 发电 ~ U1 厂
n1
I2
U2 P2
∆U、∆P
I3
P3 U3
I4
用户
U4 P4 n4
n2
n3
电压关系：电流关系：功率关系：
例2、一小型发电站通过升压，降压变压器把电能输给用户。已知发电机的输出功率是 500kW，输出电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1:5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为 220V，不计变压器的损耗。求：（1）升压变压器的副线圈两端电压；（2）输电导线上的功率损失；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比；（4）用户得到的功率。
为了减少功率损失和电压损失：
（1）减少材料的电阻率ρ
（1）减少输电线的电阻（2）减少输电线的长度L
（3）增加导线的横截面积S
（2）减少输电线的电流
输送功率P是一定
由P=UI
增加U
例1、某交流发电机的输出电压为220V，输出的电功率为4400W，发电机到用户的输电线的电阻为4Ω，求（4）如果有变压比为1：10的升压变压器升压后向用户输电，用户处再用变压比为10：1的降压变压器降压后使用，那么用户得到的实际电压和电功率又是多少？

高中物理第五章交变电流 5.5 电能的输送新人教版选修3-2

D.U12 U22 RR
【解题探究】 (1)如何确定输电线中的电压损失? 提示:ΔU=U1-U2。
(2)怎样求解输电线中的功率损失?
提示:P损=ΔUI=
U R
2
或P损=I2R=
( P )2R 。 U1
【正确解答】选B、C。升压变压器的输出电压为U1,降
压变压器的输入电压为U2,则输电线上的电压损失
提示:(1)通过升压变压器达到高压输电,再通过降压变压器降压后输送给用户。 (2)输电电压是指升压变压器的输出电压,损失电压是指电流通过输电线降落在输电线上的电压,可通过减小输电线的电阻和提高输电电压来减小意图:
2.高压输电过程的几个电压的区别: (1)输送电压:输电线始端电压,如图中的U2。 (2)用户电压:最终用户得到的电压,如图中的U4。
【解析】选A、C。输电线上电流为I= P ,也可以用
I= U
U
来表示,其中ΔU为输电线电阻R两端的电压,而不
R
是输送电压,故A正确,B错误;输电线上的功率损失为P损
=I2R= P
U
2 2
R,C正确;如果用P损=
U R
2
,则U应为R两端的电压
ΔU,故D错误。
2.500千伏超高压输电是我国目前正在实施的一项重大
【生活链接】 1.可通过哪些措施来降低输电线路的损失?
提示:输电线路上的损失功率为P=I2r,所以有两个途径可减少电能的损失,一是减少输电线路的电阻;二是减小输电导线中的电流。
2.如何才能减小输电线的电阻?
提示:导线电阻的大小r=ρ L ,因为供电和用电两点的
S
距离一定,导线的长度不能任意的缩短,可以选用电阻
据P损=(
P U

山西省高中物理人教版选修3-2同步练习：5-5电能的输送 (4) 含答案

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。

高中物理选修3-2练习课件：5.5 电能的输送

即 I 线＝n1n23nR24负n＋2Un1 24R线，则当升压变压器的输入电压 U1 和输电线上的电阻 R 线一定时，输电线的电流 I 线与升压变压器的原、副线圈的匝数比nn12、降压变压器的原、副线圈的匝数比nn34和负载电阻 R 负都有关系，故 C 项错误；根据焦耳定律可得，输电线上损失的功率 P 损＝I2线R 线，又 I 线＝n1n23nR24负n＋2Un1 24R线，即 P 损＝n21nnR32R442线n负22＋U21Rn线24 2则当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率将减小，故 D 项正确。
7．某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压为250 V，现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8 Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的 5%。用户获得220 V电压，求应选用匝数比分别为多大的升压变压器和降压变压器？
解析依题意作出如下输电示意图，升压变压器原线圈的电流为 I1＝UP1＝1002×50103 A ＝400 A。当输电线上损失的电功率为输送电功率的 5%时，输电线中的电流为 I2，则 I22R 线
(1)升压变压器的输出电压； (2)输电线路上的电压损失。
解析设每根输电线的电阻为 r，则 r＝ρLS＝2.4×10－8×18.50××1100－34 Ω＝12.8 Ω，理想变压器，高压输出端功率 P 输＝P0，P0 为发电机功率。
(1)设升压变压器的输出电压为 U 输，输电线上电流为 I，由线路损失可得 2·I2r＝P 损
解析依题输电原理，电路中的功率损耗 ΔP＝I2R 线，而 R 线＝ρLS，减小输电线的横截面积，输电线的电阻会增大，则会增大输电线上的功率损失，A 错；由 P＝UI 可知，P 一定的情况下，输送电压 U 增大，I 减小，ΔP 越小，B 对；若输送电压一定，输送功率越大，则电流 I 越大，ΔP 越大，C 错；输送电压并不一定越高越好，因为电压越高，对于安全和技术的要求越高，D 错。

物理选修3-2课后作业：5-5 电能的输送含解析

时间：45分钟一、单项选择题1．输电线路的总电阻为R ，发电站输出功率为P ，输电电压为U ，则用户得到的功率为(B )A ．PB ．P －P U ·RC ．P －U 2R D.P U 2·R解析：用户得到功率P 得＝P －I 2R ＝P －PU ·R ，所以B 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 .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(C )A.ρlI UB.I 2ρC.2ρlI UD.2Ul Iρ解析：因为导线的总长度为2l ，所以电压降U ＝IR ＝Iρ2l S，解得S ＝2ρlI U.正确选项为C.3．远距离输送一定功率的交变电流，输电线电阻一定，若输送电压升高为原来的n 倍，下列选项正确的是(B )①输电导线上的电压损失是原来的1n②输电导线上的电压损失是原来的1n2③输电导线上的电功率损失是原来的1n④输电导线上的电功率损失是原来的1n2A ．①③B ．①④C ．②③D ．②④解析：由电压损失ΔU ＝IR 和P ＝IU 得ΔU ＝P UR ，故U 变为n 倍时，ΔU ′＝1n ΔU ，①正确；又ΔP ＝I 2R R ，故ΔP ′＝1n2ΔP ，④正确．4．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(D )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．5．某电站用11kV 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220kV 的超高压送电，下列说法中正确的是(B )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·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11kV 升到220kV ，所需导线的横截面积减为原来的1400，导线直径减为原来的120，D 错．二、多项选择题6．远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是(CD )A ．输电线上的电压损失跟输电电压成正比B ．输电线上的功率损失跟输电电压成正比C ．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D ．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比解析：此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由P ＝U 2R 而选B.正确的思路是由I 线＝P 送U 送可知ΔP ＝P 2送U 2送·R 线，C 对．ΔU ＝P 送U 送·R 线，A 错．ΔP ＝ΔU 2R 线，D 对．7．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(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．8．2013年9月25日，世界首个商业化运行的同塔双回路特高压交流输电工程——皖电东送淮南至上海特高压交流工程正式投入运行．如图甲所示，某变电所的调压装置可视为理想变压器，当滑动接头上下移动时可改变输出电压．原线圈两端接正弦交流电源，电压u 1保持不变，用户电压u 2随时间变化的规律如图乙所示，下列说法中正确的是(AC )A ．用户电压的瞬时值表达式为u 2＝1902sin(100πt )(V)B ．为使用户电压稳定在220V ，应将P 适当下移C ．原线圈匝数不变的情形下用户更换不同额定功率的用电器时，原线圈输入功率随之变化D ．原线圈匝数不变的情形下用户更换不同额定功率的用电器时，原线圈两端电压随之变化解析：由于用户电压u 2随时间t 变化的曲线周期为0.02s ，所以u 2＝1902sin(100πt )(V)，选项A 正确；由题图乙可知，副线圈输出电压的有效值U 2＝190V ，根据U 1U 2＝n 1n 2，为使用户电压稳定在220V ，应减小变压器原线圈匝数n 1，即将P 适当上移，故选项B 错误；理想变压器副线圈电压随原线圈电压的变化而变化，只要原线圈中滑片的位置不变，原、副线圈的匝数比不变，副线圈的输出电压就不变，用户更换不同额定功率的用电器时，副线圈中的电流I 2发生变化，故原线圈的输入功率发生变化，选项C 正确，D 错误．三、非选择题9．某变电站用220V 的电压送电，导线损失的功率为输送功率的20%，若要使导线损失的电功率降为输送功率的5%，则输送电压应为多少？答案：440V解析：设输送功率为P ，送电电压U 1＝220V 时，损失电功率ΔP 1＝20%P ，又ΔP 1＝I 21·R 线，而I 1＝P U 1，则ΔP 1＝P 2U 21R 线，现要求ΔP 2＝5%P ，同理ΔP 2＝P 2U 22R 线，由上式得ΔP 1ΔP 2＝20%5%＝U 22U 21，所以输送电压应为U 2＝440V.10．某电站，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只电能表一昼夜示数相差4800度．求：(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻r .(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电．答案：(1)60%20Ω(2)22.4kV解析：(1)由于输送功率为P ＝500kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12000度，终点得到的电能E ′＝7200度，因此效率η＝60%.输电线上的电流可由I ＝P U计算，为I ＝100A ，而输电线损耗功率可由P r ＝I 2r 计算，其中P r ＝480024kW ＝200kW ，因此可求得r ＝20Ω.(2)输电线上损耗功率P r r ∝1U2，原来P r ＝200kW ，现在要求P ′r ＝10kW ，计算可得输电压应调节为U ′≈22.4kV.11．某发电站通过燃烧煤来发电．发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120kW ，输出电压是240V ，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10Ω，用户需要的电压为220V ．则：(1)输电线上损耗的电功率为多少；(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少．答案：(1)4000W (2)29011解析：(1)根据理想变压器的变压规律U 1U 2＝n 1n 2得输电电压U 2＝n 2n 1U 1＝251×240V ＝6000V 输电电流I 2＝P U 2＝120×1036000A ＝20A 输电线上损失的功率P 损＝I 22r ＝202×10W ＝4000W.(2)输电线上损失的电压U 损＝I 2r ＝20×10V ＝200V降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－U 损＝6000V －200V ＝5800V根据理想变压器的变压规律得n 3n 4＝U 3U 4＝5800V 220V ＝29011.。

2019-2020学年物理高中人教版选修3-2学案：5.5电能的输送 Word版含解析

第五章　交变电流5　电能的输送学习目标1.掌握输电过程中降低输电损耗的两个途径.2.知道远距离输电线路的基本构成.3.会对简单的远距离输电线路进行定量计算.自主探究1.电阻定律:在温度不变时,同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成 ,与它的横截面积S成 ,导体电阻与构成它的材料有关,即R= .2.电功率P= ,热功率P= .合作探究一、降低输电损耗的两个途径情境探究:假定输电线路中的电流是I,用户端的电压是U,两条导线的总电阻是r.在图中,导线的电阻集中画为一个电阻r.提出问题:(1)输电线中损失的电压是多少?用户得到的电压是多少?输电线损失的功率是多少?(2)在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻变为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,线路上损失的功率减为原来的几分之一?(3)通过第(2)问的两项计算,你认为哪个途径对于降低输电线路的损耗更为有效?(4)怎样计算用户消耗的功率?(5)在保证用户的电功率的前提下,怎样才能减小输电电流?自主学习:阅读课本P45“降低输电损耗的两个途径”的内容,学习相关的知识.1.设输电电流为I,输电线的电阻为r,则输电线上的功率损失为P损= .2.降低输电损耗的两个途径:一个途径是 ;另一个途径是　.3.远距离输电时,为了降低输电线路中的损耗,可以输电电压, 输电电流.二、电网供电思考讨论:观察输电过程示意图,完成下列问题.(1)尝试做出远距离输电的原理图.(2)请分别写出输电线上的功率损失和电压损失表达式.(3)请说明电路中I2和I3的关系、U2和U3的关系.自主学习:阅读课本P46~P47“电网供电”的内容,学习相关的知识.1.通过网状的、 ,将许多电厂和广大用户连接起来,形成全国性和地区性的输电网络,这就是 .2.采用送电,是输电技术的重要发展.使用 ,电力的供应更加可靠,质量更高.课堂检测1.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2.下列关于减小远距离输电导线上热损耗的说法中,正确的是( )A.因为热功率P=,所以应降低输送的电压,增大输电导线的电阻,才能减小输电导线上的U 2R 热损耗B.因为热功率P=IU ,所以应采用低电压、小电流输电,才能减小输电导线上的热损耗C.因为热功率P=I 2R ,所以可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗D.以上说法均不正确3.远距离输电,原来用电压U 0输电,在输电线上损失电功率P 0,现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的,则输电电压应为( )110A.100 U 0B.U 0C.D.10U 010U 01004.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 1n 3n4B.<n 2n 1n 3n4C.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5.某用电器离供电电源的距离为L ,线路上的电流为I ,若要求线路上的电压降不超过U ,已知输电线材料的电阻率为ρ,则该输电线的横截面积的最小值为( )A. B.C. D.ρLR UρLI 2UL Iρ2ρIL U6.在确定的两地间用铝导线输送一定功率的交变电流,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%7.中国已投产运行的1 000 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1 000 kV 的特高压输电,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.2PD.4PP4P28.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.可节省输电线的铜材料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耗D.可加快输电的速度9.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的总电阻为R ,通过导线的电流为I ,学校得到的电压为U 2,则输电线上损耗的电压可表示为( )A.U 1B.U 1-U 2C.IRD.U 210.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S 由2改接为1时,下列说法正确的是( )A.电压表示数变大B.电流表示数变大C.电流表示数变小D.输电线损失的功率减小11.远距离输电时,输送电压为6 000 V,功率为500 kW,这时,安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4 800 kW ·h,则输电效率为多少?输电导线的电阻为多少?12.如图所示,交流发电机电动势的有效值E=20V,内阻不计,它通过一个R=6Ω的指示灯连接变压器.变压器输出端并联24只彩色小灯泡,每只灯泡都是“6V　0.25W”,灯泡都正常发光,导线电阻不计.求:(1)降压变压器原、副线圈的匝数比;(2)发电机的输出功率.13.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损耗,使用2kV高压输电,最后用户得到“220V　9.5kW”的电能,求:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比;n 1n 2(2)输电线路导线电阻R ;(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比.n 3n 4参考答案自主探究1.正比　反比　ρlS 2.IU I 2R合作探究一、降低输电损耗的两个途径提出问题:(1)输电线中损失的电压ΔU=Ir,用户得到的电压U'=U-Ir,输电线损失的功率P损=I2r.(2)在输电电流一定的情况下,如果线路的电阻变为原来的一半,由P损=I2r可知,线路上损失的功率减为原来的二分之一;在线路电阻一定的情况下,如果输电电流减为原来的一半,由P损=I2r可知,线路上损失的功率减为原来的四分之一.(3)减小输电电流的途径对于降低输电线路的损耗更为有效.(4)用户消耗的功率P=IU-I2r.(5)在保证用户的电功率的前提下,减小输电电流I,就需要增大输电电压U.自主学习:1.I2r2.减小输电线的电阻　减小输电导线中的电流3.提高　减小二、电网供电思考讨论:(1)I线2(2)输电线上的功率损失P损=R线,电压损失ΔU=I线R线.(3)I线=I2=I3,U2=U3+ΔU.自主学习:1.输电线　变电站　电网2.电网　电网课堂检测1.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=,I 越小,PU 那么ΔU 越小.输电线路上损失的功率ΔP=I 2R ,当P 一定时,I=,ΔP=()2R ,即ΔP 和U 的平方成P U PU 反比,跟I 的平方成正比,A 、C 两项正确.2.C 解析:根据P 损=R 线、P 损=U 线I 线和P 损=使用条件可知,U必须为输电线两端I 线2U 2R 的电压,即损失电压.3.B 解析:设线路电阻为r ,损失功率为P 损=I 2r ,线路电流为I=,解得,P 损=.当P 损为原P U 0P 2r U 02来的时,U 0'=U 0,B 项正确.110104.AD 解析:根据理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比,有=,=,又U'=U-U 线,n 2n 1U '200V n 3n 4U '220V 由U'<U可知,>,>,A项正确;P 输出=P 输入+P 线,D 项正确.U 200V U '220V n 2n 1n 3n 45.D 解析:输电线上的电压降U=2IR ,其中R 为一条输电线的电阻.由电阻定律可知,R=ρ,LS 联立以上两式可得,S=,即输电线的横截面积最小值为S=,D项正确.2ρILU 2ρIL U 6.D 解析:设输送交变电流的功率为P ,输电电压为U ,提高电压后为U',所用铝导线总长度为l ,总电阻为R ,增压后电阻为R',则由I=,P 损=I 2R可得,P 损=.同理可得,P 损'=,而P 损=PPU P 2R U 2P 2R 'U 2损',U'=2U ,联立可得,R'=4R ,由电阻定律R=,R'=得,S'=S ,所以V'=,m'=,即用铝量仅为原来ρlS ρlS '14V4m4的.因此,用铝量减少了75%.147.A 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=I 2R 线可知,输电线上的损耗电功率将变为原来的,A 项正确.12148.AC 解析:远距离输电过程中,由于电流的热效应,输电线上发生热损耗,根据焦耳定律,损耗功率P 损=I 2R=()2R ,式中P 为输电功率,U 为输电电压,R 为输电线电阻,在P 、R 不变时,P 损∝(P U )2,所以采用高压输电可减少输电线上的能量损耗.当P 损、P 不变时,R ∝U 2,又R=ρ,联立得,输1U l S 电线横截面积S ∝,采用高压输电,在损耗功率不变的情况下可使输电线横截面积大大减小,从1U 2而节省输电线的铜材料,A 、C 两项正确.9.BC 解析:输电线上的电压损失ΔU=IR=U 1-U 2,故B 、C 两项正确.10.AB 解析:由U 2=U 1知,当S 由2改接为1时,升压变压器的原线圈匝数不变,副线圈n 2n 1匝数变大,输送电压变大,降压变压器的输入电压和输出电压均变大,电压表示数变大,A 项正确;降压变压器的输出电压变大时,流过灯泡的电流I 灯也变大,输电线上的电流I 线也随着I 灯的变大而变大,所以电流表示数变大,B 项正确,C 项错误;I 线变大时,输电线损失的功率P 线=R 变大,D I 线2项错误.11.解析:由能量守恒定律可知,η==(1-)×100%=60%Pt -4 800kW·h Pt 4 800500×24因为P 损=P×40%,P 损=·r P 2U 2所以r= Ω=28.8 Ω.36×106×200×10325×1010答案:60%　28.8 Ω12.解析:(1)彩色小灯泡额定电流I L == A,副线圈总电流I 2=24I L =1 AP U 124变压器输入功率等于I 1U 1=I 2U 2=6 W变压器原线圈电路中,利用欧姆定律可得,E=U 1+I 1R=+I 1R=+6 Ω×I 1U 2I 2I 16W I 1代入E值解得,I 1= A,所以==.13n 1n 2I 2I 131(2)发电机输出功率P=I 1E=6.67 W .答案:(1)3∶1　(2)6.67 W13.解析:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比===.n 1n 2U 1U 24002 00015(2)由P 损=R ,输送电流决定于输出电压及输送功率,有I 2=I 22PU 2所以R=== Ω=20 Ω.P 损I 22P 损(PU 2)210 000-9 500(10 0002 000)2(3)设降压变压器原线圈上的电压为U 3,U 3=U 2-I 2R=(2 000-5×20) V =1 900 V所以降压变压器原、副线圈匝数比为===.n 3n 4U 3U 4 1 9002209511答案:(1)　(2)20 Ω　(3)159511。

高中物理人教版选修3-2检测：第五章交变电流5.5电能的输送含答案解析

【最新】高中物理人教版选修3-2检测：第五章交变电流5.5电能的输送学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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．IR D．U22．某变电站用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，下面选项正确的是()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1/20C．因P＝U2/R，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1/4003．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1 100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失可降为()A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW4．如图所示为远距离交流输电的简化电路图．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，流入用户端的电流是I2．则（）A．用户端的电压为I1U1/I2B．输电线上的电压降为UC．理想变压器的输入功率为I12rD．输电线路上损失的电功率为I1U5．图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1＝n4<n2＝n3，四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R，A1、A2为相同的理想交流电流表，L1、L2为相同的小灯泡，灯丝电阻R L>2R，忽略灯丝电阻随温度的变化．当A、B端接入低压交流电源时()A．A1、A2两表的示数相同B．L1、L2两灯泡的亮度相同C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率D．R2两端的电压小于R4两端的电压二、多选题6．如图是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．高压输电是通过增大输电电压来减小输电线中的电流，有利于减小输电过程中的电能损失C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中电能损失越小D．高压输电时必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好7．一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻为R=1kΩ.到目的地经变压器T2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T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则A．T1原、副线圈电流分别为103A和20 AB．T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 VC．T1和T2的变压比分别为1：50和40 :1D．有6×104盏灯泡(220V 60 W)正常发光8．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()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9．(多选)电厂发电机的输出电压为250 V ，输出功率为10 kW ，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5 Ω，则( )A ．直接输电，用户两端的电压只有50 VB ．若要求用户两端的电压为220 V ，则应配备原、副线圈匝数比为1∶4 (发电厂)和5∶1 (用户端)的变压器C ．若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4D ．若用10 000 V 的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%10．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6.0×103 A B ．输电线上由电阻造成的电压损失为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 2r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻三、填空题11．发电机端电压为220 V ，输送功率110 kW ，若要保证用户至少获得100 kW 电功率，则输电导线电阻不得大于________Ω；若用一个升压变压器升压至5 500 V 后进行输电，则导线电阻不得大于________Ω.四、解答题12．某发电站的输出功率为104kW ，输出电压为4 kV ，通过理想变压器升压后向80 km 远处用户供电．已知输电导线的电阻率为ρ＝2．4×10－8Ω·m ，导线横截面积为1．5×10－4m 2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，升压变压器的输出电压为________，输电线路上的电压损失为________．13．风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图4所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线总电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求(1)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．14．某水电站，水流的高度差为h=5m，流量Q=2m3/s，若发电机的总效率为50%，输出电压为250V，输电线路总电阻R=30Ω，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为使用户获得220V 电压，求：（1）该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？（2）能使多少盏“220V 100W”的电灯正常发光？参考答案1．C【解析】AD 、U 1为输出电压，U 2为用户得到的电压，故AD 错误； BC 、输电线的电压损失ΔU =U 1－U 2=IR ，故B 错误，C 正确；故选C 。

人教版高二物理选修3-2 5.5电能的输送课时训练(Word版)(含解析)

2019-2020学年人教版物理选修3-25.5电能的输送课时训练一、不定项选择题1.发电厂的输出电压为U 1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为R ，通过导线的电流为I ，用户得到的电压为U 2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是( )A ．(U 1－U 2)IB ．I 2R C.U 12RD.(U 1－U 2)2R2．在远距离输电中，原来用电压U 0输电，输电线上损失的电功率为P 0，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的110，则输电电压应为( )A ．100U 0 B.10U 0 C.U 010D.U 01003．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4．[多选]如图所示，理想变压器原线圈的匝数n 1＝1 100，副线圈的匝数n 2＝110，R 0、R 1、R 2均为定值电阻，且阻值相同，电流表、电压表均为理想交流电表，原线圈接u ＝220sin 314t V 的交流电压，起初开关S 处于断开状态。

下列说法正确的是( )A ．交流电压表的示数为22 VB ．当开关S 闭合后，交流电压表的示数变小C ．当开关S 闭合后，交流电流表的示数变大D ．当开关S 闭合后，变压器的输出功率增大5．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6．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 2 C.⎝⎛⎭⎫U 2U 12D.⎝⎛⎭⎫U 1U 227．如图所示，某小型水电站输出的总功率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，若升压变压器的输出电压为u ＝1 1002·sin (200πt )V ，输电导线的总电阻为r ＝5 Ω。

人教版高中物理选修3-2 5.5电能的输送

C．I2R
D．(U1-U2)I
3．远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压提高为原来的n倍，则（BC ）
A．输电导线的电功率损耗为原来的1/n B．输电导线的电功率损耗为原来的1/n2 C．输电导线的电压损耗为原来的1/n D．输电导线的电压损耗为原来的n倍
4. D
5. C
7、自知之明是最难得的知识。——西班牙8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋20、要掌握书，莫被书掌握;要为生而读，莫为读而生。——布尔沃21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根22、业精于勤，荒于嬉;行成于思，毁于随。——韩愈23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。— —卢梭27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德33、希望是人生的乳母。——科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹42、只有在人群中间，才能认识自己。——德国43、重复别人所说的话，只需要教育;而要挑战别人所说的话，则需要头脑。——玛丽·佩蒂博恩·普尔44、卓越的人一大优点是:在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬45、自己的饭量自己知道。——苏46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生54、唯书籍不朽。——乔特55、为中华之崛起而读书。——周恩来56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。——库法耶夫57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。——朱熹59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoChanel62、少而好学，如日出之阳;壮而好学，如日中之光;志而好学，如炳烛之光。——刘向63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。——孔丘64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。——海贝尔65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。——歌德69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原75、内外相应，言行相称。——韩非76、你热爱生命吗?那么别浪费时间，因为时间是组成生命的材料。——富兰克林77、坚强的信心，能使平凡的人做出惊人的事业。——马尔顿78、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿79、读书有三到，谓心到，眼到，口到。——朱熹80、读书之法，在循序而渐进，熟读而精思。——朱熹81、对一个人来说人不可有傲气，但不可无傲骨。、起点可以相同，但是选择了不同的拐点，终点就会大03、拿望远镜看别人，拿放大镜看、命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在、站Leabharlann Ir发电厂

2017人教版高中物理选修(3-2)5-5《电能的输送》

Pρl P′＝P－ΔP＝P1－U2S.
答案：
BD
(1)计算输电线上损失的功率可以有多种方法：
2 U 损 P 损＝I2R 线＝＝U 损 I. R线
(2)用户得到的功率可以根据用户所用电器去求，也可以根据公式 P 用＝P 输－P 线去求．
1－ 1： (2014· 四川理综 )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( )
【思一思· 判一判】 (1)减小输电线的电阻和电流是降低输电损耗的两个途电线电流的方法是降低电压．(
U2 (3)输电线电阻为 R，输电电压为 U，则功率损失 ΔP＝ .( R (4)输电线电阻为 R，输电电流为 I，则功率损失 ΔP＝I2R.( (5)采用电网供电，是输电技术的重要发展．(
Pρl D．P′＝P1－U2S
U2S A．ΔP＝ ρl U2S C．P′＝P－ ρl
思路导图：
l P 解析：输电线电阻为 R 线＝ρ ，输电电流为 I＝，故输 S U 电线上损失的电功率为 ΔP＝I2R 电功率为
P 2 l P2ρl 2 ，用户得到的线＝ ρ ＝ U S U S
(1)分析电压损失时注意 U 和 ΔU 的区别：U 是输电电压，ΔU 是输电线上损失的电压． (2)交流输电时，导线不但有电阻，还有线路的电感、电容产生的感抗和容抗，但高中阶段计算中，可将输电线看作纯电
2 Δ U 阻电路，ΔU＝Ir、ΔP＝I2r＝ r ＝ΔUI 等公式都成立．
在远距离输电时，输送的电功率为 P，输电电压为 U，所用导线的电阻率为 ρ，横截面积为 S，总长度为 l，输电线损失的功率为 ΔP，用户得到的功率为 P′，则下列关系式正确的是( ) P2ρl B．ΔP＝ 2 US

山西省高中物理人教版选修3-2同步练习：5-5电能的输送 (3) 含答案

电能的输送同步练习巩固拓展1．远距离高压输电，当输送电功率相同时，输送导线上损失的电功率（）A.与输电电压的平方成正比 B.与输电电压的平方成反比C.与输电导线上的电压降的平方成正比D.与输电导线上的电流的平方成正比2．在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为L，输电线损失的电功率为P′，用户得到的电功率为P 用，则（）A.2U SPLρ'= B.22P LPU Sρ'= C.2U SP PLρ=-用D.2(1)P LP PU Sρ=-用3．水电站给远处山村送电的输出功率是100kW，用2000V电压输电，线路上损失的功率是2.5×104W，则输电线的电阻多大？如果改用20000V高压输电，线路上损失的功率多少？4．有一台内阻为1Ω的发电机，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，输电线总电阻R＝4Ω，全校共22个班，每个班有“220V，40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则：1）发电机输出功率多大？（2）输电效率是多少？（）如果用灯数减半，发电机输出的功率是否减半？创新探究5．一小型水利发电站水坝落差h＝5m，流量q＝1m3/s，发电机组总效率η＝50%，机端输出电压350V。

为了向离电站较远处的用户供电，采用先升压、后降压的办法。

设输电线总电阻R＝4Ω，允许输电线电热损失功率为电站输出功率的5%，用户需要电压220V，试计算升压变压器、降压变压器的匝数比。

（g＝10m/s2）6．发电机的端电压220V，输出功率44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用初、次级匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线后，再用初次级匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户。

（1）画出全过程的线路示意图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率。

选修3-2课后限时训练5 电能的输送

选修3－2课后限时训练5 电能的输送1．(多选)下列关于电能输送的说法正确的是( )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 ．减小输电导线上电压损失的唯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，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等解析：输送电能的基本要求是可靠、保质、经济．减少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．答案：AD2．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：由P ＝IU 得I ＝P U ，当输送功率P 一定，采用高压输电，U 变大时I 减小，输电线中的电流就减小，由P 损＝I 2R 得，在距离一定时，输电线电阻越小，损耗越少，但铜价高，且密度大，架线成本太高，一般不用，减小电流可以减少输电线上的能量损失，故选项C 正确，交流电的频率是固定的，不需调节，输电的速度不会由于电压升高而变快，故选项B 、D 不正确．答案：C3．(多选)输电线路输送4 840 kW 的电功率，采用110 kV 高压输电时，输电导线中的电流为I 1；假如用2 200 V 电压输电时，输电导线中的电流为I 2，则I 1、I 2的值是( )A ．I 1＝4.4×104AB ．I 1＝44 AC ．I 2＝2.2 AD ．I 2＝2.2×103 A解析：由公式：P ＝UI ，I 1＝P U ＝4 840 kW 110 kV ＝44 A ；I 2＝4 840 kW 2 200 V＝2.2×103A ，所以选项B 、D 正确．答案：BD4．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下( )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，会增大输电线上的能量损耗D ．提高输电电压，会增大输电线中的电流解析：在输电功率一定时，由P ＝UI 知，当U 增大时，I 减小，输电线上损耗的功率P 损＝I 2R 将变小．答案：B5．(多选)发电厂发电机升压后的输出电压为U 1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校降压变压器原线圈得到的电压为U 2，则输电线上损耗的功率可表示为( )A ．U 21RB ．U 1－U 22RC ．I 2RD ．I (U 1－U 2)解析：输电线上的损失的电压U 损＝U 1－U 2，则P 损＝U 2损R ＝U 1－U 22R，选项B 正确，选项A 错误；由P 损＝IU 损＝I (U 1－U 2)知，选项D 正确；由P 损＝I 2R 知，选项C 正确．答案：BCD6．我国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用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 ．P 4B ．P 2C ．2PD ．4P解析：由P ＝UI 可知输出电压由500 kV 升高到1 000 kV 时，电路中的电流将减为原来的一半；由P损＝I 2R 线可知电路中损耗的功率变为原来的14，选项A 正确．答案：A7．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，故选项A 、B 错；用户用电器总电阻减小，由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，选项C 对；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的输入电压，选项D 错．答案：C8．一座发电站，它输出的电功率是4 800 kW ，输电电压是110 kV .如果输电导线的总电阻是0.5 Ω，那么输电线上损失的电功率是多少？如果用400 kV 的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？解析：根据P ＝UII 1＝P 出U 1＝4.8×106 W 1.1×105 V≈43.6 A P 损1＝I 21R ＝(43.6 A)2×0.5 Ω＝950.48 W I 2＝P 出U 2＝4.8×106 W 400×103 V＝12 A P 损2＝I 22R ＝(12 A)2×0.5 Ω＝72 W. 答案：950.48 W 72 W9．(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 1和理想降压变压器T 2从远处为用户供电，输电线的总电阻为R .T 1的输入电压和输入功率分别为U 1和P 1，它的输出电压和输出功率分别为U 2和P 2；T 2的输入电压和输入功率分别为U 3和P 3，它的输出电压和输出功率分别为U 4和P 4.设T 1的输入电压U 1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 ( )A ．U 2减小，U 4变大B ．U 2不变，U 3变小C ．P 1变小，P 2变小D ．P 2变大，P 3变大解析：由理想变压器输出决定输入可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即P 1增大，输入电压U 1为定值不变，升压变压器的匝数不变，故输出电压U 2不变，由于P 1增大，由P 1＝U 1I 1＝P 2＝U 2I 2可知，I 1增加，P 2、I 2增加，由闭合电路欧姆定律：U 3＝U 2－I 2R ，故U 3减小；降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U 3减小，U 4减小，由于用户功率增加，即P 4增加，理想变压器无功率损耗，可得：P 3＝P 4，功率P 3也增加．综上所述，选项A 、C 错误，选项B 、D 正确．答案：BD10．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2×105 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9×108 kWD ．输电线上损失的功率为ΔP ＝U 2r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻解析：由P ＝IU 得输电线上输送的电流 I ＝P U ＝3×106×103500×103A ＝6×103 A ，由ΔU ＝Ir 得输电线路上的电压损失ΔU ＝6×103×2.5 V ＝15×103 V ，若改用5 kV 电压输电，输电线上损失的功率为ΔP ＝I ′2r ＝P 2U ′2r ＝(3×1065)2×2.5 W ＝9×1011 W>3×106 kW ，这是不可能的，所以选项C 错误，选项B 正确．答案：B11．有一个教学用的可拆变压器，它的原、副线圈外部还可以绕线，原线圈允许接U 1＝220 V 的交变电源．现要测定原线圈的匝数，除有220 V 交流电源及一根足够长的绝缘导线外，那么，(1)还需要什么器材？(2)实验中需要测量哪些物理量？(3)写出原线圈的匝数n 1的表达式．解析：(1)欲测定原线圈的匝数n 1，还需要交流电压表．(2)实验中可用长绝缘导线制成一匝线圈并套在副线圈外面，即n 2＝1匝，当原线圈接220 V 交流电源时，用交流电压表测出其两端的电压U 2.(3)据电压比公式U 1U 2＝n 1n 2有220 V U 2＝n 11，则原线圈的匝数n 1＝220 V U 2. 答案：见解析12．发电机输出功率为40 kW ，输出电压400 V ，用原、副线圈的匝数比为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线总电阻为5 Ω，到达用户后再用变压器降为220 V ，(均为理想变压器)求：(1)输电线上损失的电功率；(2)降压变压器的原、副线圈匝数比．解析：画输电示意图如图所示：(1)由U 1U 2＝n 1n 2得U 2＝U 1n 2n 1＝400×51V ＝2 000 V 又P 2＝P 1＝U 2I 2，所以I 2＝P 2U 2＝40×1032 000A ＝20 A ΔP 损＝I 22R ＝202×5 W ＝2 000 W.(2)ΔU ＝I 2R ＝20×5 V ＝100 VU 3＝U 2－ΔU ＝2 000 V －100 V ＝1 900 V所以n 3n 4＝U 3U 4＝1 900220＝9511. 答案：(1)2 000 W (2)95∶11。

高中物理人教版选修3-2课后训练：5.5 电能的输送 word版含解析

第五章第5节一、选择题1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，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 ．可减少输电线上的能量损失 D ．可加快输电的速度答案 AC解析设输电功率为P ，输电电压为U ，输电线的电阻为R ，则输电线上损失的功率为P 损＝(P U )2R ，若P 、R 一定，则P 损∝1U 2，采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失；若P 损、P 一定，则R ∝U 2，又R ＝ρL S ，ρ、L 一定时输电导线的横截面积S ∝1U 2，采用高压输电可使输电导线的横截面积大大减小，从而节省输电线的材料。

故选项A 、C 正确。

2．(多选)在远距离输电时，若输电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线上损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式中正确的是( )A ．P ′＝U 2SρLB ．P ′＝P 2ρLU 2SC ．P 用＝P －U 2SρLD ．P 用＝P (1－PρLU 2S)答案 BD解析输电线电阻R ＝ρL S ，输电电流I ＝PU输电线上损失的功率P ′＝I 2R ＝(P U )2ρL S ＝P 2ρLU 2S用户得到的电功率P 用＝P －P ′＝P (1－PρLU 2S )所以选项B 、D 正确。

3．(多选)某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220 kV 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120B ．根据公式I ＝UR ，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 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D ．根据公式P ＝U 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案 AC解析输电线上电流为I ＝P U ，也可以用I ＝ΔUR 来表示，其中ΔU 为输电线上电阻R 两端的电压，而不是输送电压，故A 正确，B 错误；输电线上的功率损失为P 损＝I 2R ＝P 2U 2R ，C 正确；如果用P 损＝U 2R，则U 应为R 上的分压ΔU ，故D 错误。

高中物理人教版选修3选修3-2第五章第5节电能的输送

高中物理人教版选修3选修3-2第五章第5节电能的输送姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共5题；共10分)1. （2分） (2017高二下·邵阳会考) 下列说法正确的是（）A . 电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的峰值B . 交流发电机发出的电流方向不变C . 远距离输电要用高电压，是为了减少输电线上的电能损失D . 升压变压器的原、副线圈匝数相同2. （2分）远距离输电多采用高压输电，其优点是（）A . 可增大输电电流B . 可加快输电速度C . 可增大输出功率D . 可减少输电线上的能量损失3. （2分） (2015高二下·清流期中) 远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点下列说法错误的是（）A . 可节省输电线的材料B . 可减少输电线上的功率损失C . 可根据需要调节交流电的频率D . 可降低输电线上的电压损失4. （2分）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500kV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，输电线上损耗的电功率将变为（）B . 2PC . PD . P5. （2分）(2020·河南模拟) 如图所示为远距离交流输电的简化电路图，升压变压器与发电厂相连，降压变压器与用户相连，两变压器均为理想变压器，发电厂输出发电功率P、升压变压器原线圈两端电压和输电线总电阻保持不变。

当升压变压器原副线圈匝数比为k时，用户得到的功率为P1则当升压变压器的原副线圈匝数比为nk时，用户得到的电功率为（）A .B .C .D .二、多项选择题 (共3题；共9分)6. （3分） (2019高二下·榆树月考) 发电厂发电机的输出电压为U1 ，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2 ，下面选项表示输电导线上损耗的功率是（）A .B .D . I(U1－U2)7. （3分） (2019高二下·黑龙江期中) 远距离输送一定功率的交流电,若输送电压升高为原来的n倍,关于输电线上的功率损失和电压损失,正确的是（）A . 输电线上的电功率损失是原来的倍B . 输电线上的电功率损失是原来的倍C . 输电线上的电压损失是原来的倍D . 输电线上的电压损失是原来的倍8. （3分） (2017高二下·汉中期中) 如图所示，理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u，u=220 sin100πt（V），交流电压表V接在副线圈c、d两端（不计导线电阻），原、副线圈的匝数比n 1：n 2=10：1．原来开关S是断开的，则当S闭合一段时间后（）A . 交流电压表示数不变，示数为22VB . 交流电流表示数为0C . 灯泡L的亮度与开关S闭合前相同D . 若开关S始终闭合，仅改变u，使u=220 sin200πt（V），则交流电流表的示数增大三、填空题 (共2题；共6分)9. （2分）(2017·四川模拟) 如图为电能输送示意图，图中A为________变压器，B为________变压器．（选填“升压”或“降压”）10. （4分） (2018高二下·菏泽期末) 下图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,发电机输出功率为 ,输出电压是 ,用户需要的电压是 .输电线电阻为 ,若已知输电线中因发热而损失的功率为输送功率的 ,则在输电线路中设置的升压变压器原副线圈的匝数比为________，降压变压器原副线圈的匝数比为________，远距离输电线路中损失的电压为________，用户得到的电功率为________。

高中物理 5.5电能的输送课后习题(含解析)新人教版选修3-2

5 电能的输送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。