高中物理：电能的输送练习题
高中物理 第五章 交变电流 5-5 电能的输送习题 新人教版选修3-2
解析 不能盲目看公式，要注意其物理意义的表达，
在求热损耗时：P 损＝I线2 R 线或用 P 损＝U 线 I 线，也可用 P 损
＝U2线，但 R线
U
必须为输电线两端的电压(即损失电压)。故选
C。
3．输电线的电阻共计为 r，输送的电功率为 P，用电压
U 送电，则用户能得到的电功率为( )
7．(多选)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变 压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输 电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法 中正确的有( )
A．升压变压器的输出电压增大 B．降压变压器的输出电压增大 C．输电线上损耗的功率增大 D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
9．(多选)一台发电机最大输出功率为 4000 kW，电压 为 4000 V，经变压器 T1 升压后向远方输电，输电线路总电 阻 R 线＝1 kΩ，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 的损耗可忽略， 发电机处于满负荷工作状态，则( )
k
kБайду номын сангаас
A.25
B.5
C．5k D．25k
解析 设输送的电功率为 P。当输送电压为 U 时，在 线路上损失的功率为：ΔP＝I2R，由 I＝UP，得：ΔP＝PU2R2 。 同理，当输送电压为 5U 时，在线路上损失的功率为：ΔP′ ＝P5U2R2，据题有：ΔP＝kP，联立计算得出：ΔP′＝2k5P， 即输电线上损耗的电功率将变为输入总功率的2k5倍，所以 A 正确。
A．P B．P－UP22 r
C．P－Ur2
高中物理选修2电能的输送计算题专项训练
高中物理选修2电能的输送计算题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共10题）1、某输电线路的电阻共计10Ω，送电电压为1.2×103V，输送功率为60kW，线路因发热而损耗的功率是多少瓦？若用户全部使用标有“220V 60W”的电灯且都能正常发光，则理想降压变压器的副线圈上允许接多少盏电灯？2、某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。
（1）若采用400V输电，求输电线路损耗的功率。
（2）若改用5000V高压输电，用户端利用n1∶n2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压。
3、某开发区引进一发电设备，该发电机输出功率为40kW，输出电压为400V，用变压比（原、副线圈匝数比）为1：5的变压器升压后向某小区供电，输电线的总电阻为5，到达该小区后再用变压器降为220V。
求：（1）输电线上损失的电功率；（2）降压变压器的匝数比4、甲处输电站输出电压为240伏，输电线的截面积是350mm2，输电线的电阻率是1.75×10－8欧×米，乙处接一个标有“220伏，1100瓦”的电热器正在正常工作，求：（1）输电线上的损耗的电压？（2）输电线的电阻？（3）甲到乙处的距离？5、河水流量为4m/s2,水流下落高度为5m，现在利用它来发电，设所用发电机总效率为50%，求：（1）发电机的输出功率。
（2）设发电机输出电压为350V，在输送途中允许的电阻为4Ω，许可损耗的功率5%，问在用户需用电压220V时，所用升压变压器和降压器匝数之比。
（g=9.8m/s2）6、（16分）一小型水电站输出的电功率为20KW，输电线总电阻为5Ω，如果发电机输出电压为400V，求：（1）直接以400V电压进行输电，输电导线上损失的电功率为多少？（2）若用变压器将电压升为2000V电压输电，则输电导线上损失电功率又为多少？（3）用2000V输电时，若用户得到的电压为220V，求所使用理想升压变压器和降压变压器的原副线圈匝数比各为多少？7、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，输电线电阻为10 Ω.若输电线中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）用户得到的电功率是多少？8、三峡水利枢纽工程是流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面积1×106km2，占长江流域面积的56％，坝址处年平均流量为Q=4.51×1011m3.水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面，在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台，总装机容量指26台发电机组同时工作时的总发电功率为P=1.82×107KW.年平均发电约为W=8.40×1010kWh，该工程将于2009年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面，阅读上述资料，解答下列问题（水的密度r=1.0×103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2）：（1）请画出远距离输电的原理图并在其上用相应的符号标明相应的物理量。
苏教版高中物理 5 电能的输送 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 边远农村电网改造中，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格可采用的措施有（）A．提高输送功率B．增大输送电流C．提高输电电压D．减小输电导线的横截面积2. 如图所示的是远距离输电的示意图，已知交流电源电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶m，降压变压器的原、副线圈匝数比为1∶n，负载R正常工作。
现输电距离增大，输电线电阻随之增大，若要保证负载仍能正常工作，只改变选项中的一个量，下列做法可行的是（）A．增大m B．减小m C．减小n D．减小U3. 远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈的匝数分别为、。
在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，已知升压变压器T的原线圈输入的总电功率为P，输电线的总电阻为r，不考虑其他因素的影响，则用户消耗的电功率为（）A．B．C．D．4. 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，输电线等效电阻为R．下列说法正确的是A．当开关由a改接为b时，电压表读数变大B．当开关由a改接为b时，电流表读数变大C．闭合开关后，电压表读数变大D．闭合开关后，电流表读数变大5. 如图为远距离输电电路图，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R均不变。
若输电的功率增大，则（）A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压不变C．输电线上损耗的功率增大D．若发电厂输出电流增大1倍，则输电线上损耗增加为2倍6. 特高压交流输电是指100kV及以上的交流输电，具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势。
远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的3倍，则（）A．输电线上的电流增大为原来的3倍B．输电线上损失的电压为原来的3倍C．输电线上的电能损失减少为原来的D．用户得到的电功率增大为原来的3倍7. 输电线的电阻为r，输送的电功率为P，输电电压为U，则用户得到的功率为（）A．PB．P－·rC．P－D．·r8. 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．U29. 下列说法不正确的是（）A．变压器是利用电磁感应现象工作的B．高压输电是为了减少输电线上电能的损失C．电路中自感的作用是加快电流的变化D．金属探测器是利用涡流工作的10. 如图所示为某山区小型水电站的电能输送示意图，发电机输出的电压和输电线路上的电阻恒定，用电器均为纯电阻元件。
人教版高中物理练习题-电能的输送及应用提高
【巩固练习】 一、选择题1．某电站用1 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20 kV 送电，下列说法正确的是（ ）A ．因UI R =，所以输电线上的电流增为原来的20倍 B ．因P I U =，所以输电线上的电流减为原来的120C ．因2U P 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1202．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.1122I n I n = B ．22UI R＝ C ．2112 I U I R ＝ D ．I 1U 1＝I 2U 2 3．输电线的电阻共计为r ，输送的电功率为P ，用电压U 送电，则用户能得到的电功率为（ ）A ．PB ．22P P r U -C ．2U P r -D ．22P r U4．远距离输电时，在输送功率不变的条件下（ ） A ．只有增加导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率 B ．只有提高输电电压，才能减小输电电流，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5．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW，若以1100 V送电，则线路损失为10 kw，若以3300 V送电，则线路损失可降为（）A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW6．发电厂发电机的输出电压为U，发电厂至学校的输电导线总电阻为R，通过导线上的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误是（）A．21UR B．212()U URC．I2R D．I(U1－U2）7．（2016 德州校级期中）如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。
【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。
高中物理选修2电能的输送选择题专项训练
高中物理选修2电能的输送选择题专项训练姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、选择题（共22题）1、远距离输电都采用高压输电，其优点是A．可增大输电电流 B．可加快输电速度C．可增大输电功率 D．可减少输电线上的能量损失2、中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化，近来进行农村电网改造，为了减少选距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有（）A．提高输送功率B．增大输送电流C．提高输送的电压D．减小输电导线的横截面积3、远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻一定的条件下，输电线上损失的电功率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．与输电电压成正比 D．与输电电压成反比4、在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是( ) A．使输电线粗一些 B．减短输电线长度C．减少通电时间 D．采用高压输电5、远距离输电都采用高压输电，其优点是（）A．可增大输电电流 B．可加快输电速度C．可增大输电功率 D．可减少输电线上的能量损失6、某发电厂发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电厂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居民小区附近的降压变压器，经降低电压后输送到用户。
设升、降压变压器都是理想变压器，在用电高峰期时，电厂输送的总功率增加，但是白炽灯却不够亮，这时A．升压变压器的副线圈的电压变大B．降压变压器的副线圈的电压变大C．高压输电线路的电压损失变大D．用户的负载增多，高压输电线中的电流减小7、输电线的电阻共计r，输送的电功率是P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为A．P B． C． D．8、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损耗的功率A．随输电线电阻的增大而增大B．和输电线上电流强度成正比C．和输送电压成正比D．和输送电压的平方成正比9、在远距离输电中，输电线的电阻和输送的电功率不变，那么A．输电线路上的电压损失与输电电流成正比B．输电线路上的电压损失与输电电压成正比C．输电线路上的功率损失跟输电电流的平方成反比D．输电线路上的功率损失跟输电电压的平方成反比10、现用 220V和11kV种电压来输电，如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同，则对应的两种导线横截面积之比为A．1:50 B．50:l C．1:2500 D．2500:111、在电能的输送过程中，若输送的电功率一定、输电线电阻一定时，对于在输电线上损失的电功率，有如下四种判断中正确的是A.和输送电线上电压降的平方成反比B.和输送电压的平方成正比C.和输送电线上电压降的平方成正比D.和输送电压的平方成反比12、某发电站采用高压输电向外输送电能。
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。
高中物理 5.5电能的输送课后习题
5 电能的输送课时演练·促提升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。
人教版高中物理选修(3-2)5.6《电能的输送》同步练习
输电线上损耗的问题1．某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高为U 2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R 线，则下列说法中正确的是( ) A ．由公式I ＝P U 2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150B ．由公式I ＝U 2R 线可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C ．由公式P ＝I 2R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的12 500D ．由公式P ＝U 22R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍解析 由U 1U 2＝n 1n 2可知，U 2＝50 U 1，输送功率不变，由公式I ＝PU 2可知，输电线中的电流变为原来的150，选项A 正确；由P ＝I 2R 线可知，输电线上的功率损耗减为原来的12 500，C 选项正确；B 、D 选项中的U 2应为损失的电压，所以选项B 、D 是错误的． 答案 AC2．某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( ) A ．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A B ．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 输电线上输送的电流为I ＝P U ＝3×106×103500×103 A ＝6×103A ，A 错；输电线上损失的电压为U 损＝IR ＝6×103×2.5 V ＝1.5×104 V ＝15 kV ，B 项正确；当用5 kV 电压输电时，输电线上损失的功率若超过3×106kW ，与实际情况相矛盾，故C 项错误；当用公式ΔP ＝U 2r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，D 项错误． 答案 B远距离高压输电的应用3．某小型水电站的电能输送示意图如图564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( )图564A.n 2n 1＞n 3n 4B.n 2n 1＜n 3n 4C ．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D ．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析 由于输电线上有电阻，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 AD4．在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．有一个电站，输送的电功率为P ＝500 kW ，当使用U ＝5 kV 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度表一昼夜示数相差4 800度．求：(1)这时的输电效率η和输电线的总电阻R 线．(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？ 解析 (1)由于输送功率为P ＝500 kW ，一昼夜输送电能E ＝Pt ＝12 000度，终点得到的电能E ′＝7 200度，因此效率η＝60%.输电线上的电流可由I ＝PU 计算，为I ＝100 A ，而输电线损耗功率可由P 损＝I 2R 线计算，其中P 损＝4 80024＝200 kW ，因此可求得R 线＝20 Ω.(2)输电线上损耗功率P 损＝⎝⎛⎭⎫P U 2·R 线∝1U 2，原来P 损＝2 200 kW ，现在要求P 损′＝10 kW ，计算可得输电电压应调节为U ′＝22.4 kV. 答案 (1)60% 20 Ω (2)22.4 kV(时间：60分钟)题组一 输电线路中的损耗问题1．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线的材料 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 答案 AC2．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 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． 答案 A3．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比为k 时，线路损耗的电功率为P 1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ，线路损耗的电功率为P 2，则P 1和P 2P 1分别为( )A.PR kU ，1n B.⎝⎛⎭⎫P kU 2R ，1n C.PR kU ，1n2 D.⎝⎛⎭⎫P kU 2R ，1n 2解析 由理想变压器U 1U 2＝n 1n 2得：副线圈电压U ′＝kU ，而理想变压器P 入＝P 出，副线圈电流I ′＝P U ′＝P kU ，线路损耗的电功率P 1＝I ′2R ＝⎝⎛⎭⎫P kU 2R .同理可知P 2＝I ″2R ＝⎝⎛⎭⎫P nkU 2R ，得P 2P 1＝1n 2，故D 项正确． 答案 D4．2018年2月初低温雨雪冰冻造成我国东部部分地区停电，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，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为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3I B ．输电电流为9I C ．输电电压为3UD ．输电电压为13U解析 高压线上的热耗功率ΔP ＝I 2R线……①，若热耗功率变为9ΔP ，则9ΔP ＝I ′2R线……②，由①②两式得I ′＝3I ，A 对；输送功率不变，即P ＝UI ＝U ′I ′，得U ′＝13U ，所以D 对，故选AD. 答案 AD5．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( ) A ．ΔP ＝U 2SρlB ．ΔP ＝P 2ρlU 2SC ．P ′＝P －U 2SρlD ．P ′＝P ⎝⎛⎭⎫1－Pρl U 2S 解析 输电线电阻为R 线＝ρl S ，输电电流为I ＝PU，故输电线上损失的电功率为ΔP ＝I 2R 线＝⎝⎛⎭⎫P U 2ρl S ＝P 2ρl U 2S ，用户得到的电功率为P ′＝P －ΔP ＝P ⎝⎛⎭⎫1－Pρl U 2S .答案 BD6．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，负载大，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 ＝UR 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 C题组二 远距离输电问题7．如图565所示，为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是( )图565A ．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 导线横截面积越大，导线的电阻越小，电能损失就越小，A 对；在输送功率一定的前提下，提高输送电压U ，由I ＝PU 知，电流I 减小，发热损耗减小，B 对；若输送电压一定，由I ＝PU 知，输送的电功率P 越大，I 越大，发热损耗就越多，C 错；高压输电要综合考虑材料成本，技术、经济性等各种因素．不是电压越高越好，D 对． 答案 ABD8．如图566所示为远距离输电线路的示意图．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )图566A ．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；用户的总电阻减小，根据P ＝U 2R，消耗的功率增大，输电线电流增大，由P 损＝I 2线R线可知线路损失功率增大，C项正确；升压变压器的输出电压等于输电线电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D 项错误． 答案 C9．在如图567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( )图567A ．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 升压变压器原线圈电压不变，变压比不变，故副线圈电压不变，A 错误；I ＝PU ，U 损＝IR 线，U 3＝U 2－U 损，因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；P 损＝⎝⎛⎭⎫P U 2R 线，因P 变大，所以P 损变大，C 正确；P 损P ＝⎝⎛⎭⎫P U 2R 线P＝PR 线U，因P变大，所以比值变大，D 正确． 答案 CD10．某农村水力发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经变压器降压后，再用线路接到各用户，设两变压器都是理想变压器，那么在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这时( )A ．升压变压器的副线圈的电压变大B ．高压输电线路的电压损失变大C ．降压变压器的副线圈上的电压变大D ．降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大解析 用电高峰期，用户端总电阻由于并联白炽灯增多而减小，从而电流增大，又由U损＝IR 线可知，输电导线上的电压损失变大，升压变压器副线圈的电压不变，降压变压器原、副线圈上的电压变小，而降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大，故正确答案为B 、D. 答案 BD11．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 ＝20×103380 A＝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 ′＝PU ′＝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 V12．如图5-6-8所示，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 Ω，用户需要的电压为220 V ．则：图568(1)输电线上损失的电功率为多少？ (2)降压器原、副线圈的匝数比为多少？ 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＝251×240 V ＝6 000 V输电电流：I 2＝P U 2＝120×1036 000A ＝20 A输电线上损失的功率ΔP ＝I 22r ＝202×10 W ＝4 000 W.(2)输电线上损失的电压 ΔU ＝I 2r ＝20×10 V ＝200 V降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－ΔU ＝6 000 V －200 V ＝5 800 V 根据理想变压器的变压规律得： n 3n 4＝U 3U 4＝5 800 V 220 V ＝29011. 答案 (1)4 000 W (2)29011。
电能输送练习题
电能输送练习题A 级作业1.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( )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2.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惟一方法是采用高压输电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，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等3．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )A ．n 2倍B ．n 倍 C.1n 2 D.1n4.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5．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 ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )A ．输电线上的电流I ＝U RB ．输电线上的电流I ＝P 0UC ．输电线上损失的功率P ＝(P 0U )2RD ．输电线上损失的功率P ＝U 2R6．2007年11月8日，工程规模仅次于长江三峡，位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功，标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电与送电的说法中正确的是( )A ．水电站截流筑坝有利于储蓄水的内能，提高发电能力B ．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗C ．提高输电电压有利于减小输电线中的电流D ．增大发电机转子的直径有利于提高发电机的输出电压B 级作业7．如图5－5－6所示，当图中ab 两端与ef 两端分别加上220 V 的交流电压时，测得cd 间与gh 间电压均为110 V ；若分别在cd 间与gh 间两端加上110 V 的交流电压，则ab 与ef 间电压为( )A ．220 V ,220 VB ．220 V ,110 VC ．110 V ,110 VD ．220 V ,0 V8．某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是( )A．由公式I＝PU可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150B．由公式I＝UR可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍C．由公式P＝I2R可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的12 500D．由公式P＝U2R可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍9．某山区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，然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低变压器降压后再输送至村寨中各用户．设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加，则()A．通过升压变压器初级线圈中的电流变大B．升压变压器次级线圈两端的电压变小C．高压输电线路上的电压损失变大D．降压变压器次级线圈两端的电压变小10．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∶U1C级作业11．某发电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV送电，下面哪个选项正确()A．因I＝UR，所以输电线上的电流增为原来的20倍B．因I＝PU，所以输电线上的电流减为原来的120C．因P＝U2R，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的120 12．如图5－5－7所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V的电压上，向额定电压为1.80×104 V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA时，熔丝就熔断．(1)熔丝的熔断电流是多少？(2)当副线圈电路中电流为10 mA时，变压器的输入功率是多大？13、某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，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.求应选用匝数比为多大的升压变压器和降压变压器？（理想变压器）。
高中物理选修3-2 同步练习卷：5.5电能的输送
5.5电能的输送一、选择题1.(2021·南通市高二上学期调研)如图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述错误的是( )A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好答案 C2.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( )A.PB.P －(P U )2·RC.P －U 2RD.(P U)2·R 答案 B3.某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线给500 km 外的用户输电，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 电压输电，则下列说法正确的是( )A.输电线上输送的电流大小为2.0×105 AB.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 答案 B4.(多选)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( )A.ΔP ＝U 2S ρlB.ΔP ＝P 2ρl U 2SC.P ′＝P －U 2S ρlD.P ′＝P ⎝⎛⎭⎫1－Pρl U 2S 答案 BD5.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送总功率的k (0<k <1)倍.在保持输送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送总功率的( )A.k 25B.k 5C.5kD.25k 答案 A6.(多选)下列关于远距离高压直流输电的说法中，正确的是( )A.直流输电系统只在输电环节是直流，而在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，而在输电环节是交流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答案 AC7.图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2，在T 的原线圈两端接入一电压u ＝U m sin ωt 的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A.(n 1n 2)U 2m 4rB.(n 2n 1)U 2m 4rC.4r (n 1n 2)2(P U m)2 D.4r (n 2n 1)2(P U m )2 答案 C8.(多选)(2021·宿迁市高二下学期期末)如图所示的是远距离输电电路原理图，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，随着用电器的增多，下列说法正确的有( )A.发电厂输出功率不变B.升压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.用户得到的电压降低答案 CD9.(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答案AD10.(多选)图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器.升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100 Ω.降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为热敏电阻，当温度升高时其阻值变小.电压表V显示加在报警器上的电压(报警器未画出).未发生火情时，升压变压器的输入功率为750 kW.发电站输出电压及输电线电阻均不变，下列说法中正确的是()A.降压变压器副线圈输出的交流电频率为50 HzB.未发生火情时，远距离输电线路损耗功率为180 kWC.当R2所在处发生火情时，电压表V的示数变大D.当R2所在处发生火情时，输电线上的电流变大答案AD二、非选择题11.风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图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10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的理想升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率.答案(1)见图(2)1∶20240∶11(3)96 kW12.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，变压器均为理想变压器，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶25，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V.则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？答案(1)4 000 W(2)290∶11。
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=。
高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》附答案
新人教版高中物理选修3－2第五章第5节《电能的输送》精品试题附答案选择题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. 1：900B. 900：1C. 1：30D. 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 。
论述、计算题9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W ，电厂输出电压仅350V ，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V 时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？【素质提高】10、有一台内阻为1Ω的发电机，供应学校的照明用电，如图5-6-5所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4Ω，全校共有22个教室，每个教室有“220V、40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光。
(高中物理)电能的输送同步测试
电能的输送同步测试一、送择题(每题5分，共50分)2.A 某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220kV 输电，输送的电功率都是P ，假设输电线路的电阻为R ，那么以下说法中正确的选项是A.根据公式，I=P ／U ，提高电压后输电线上的电流降为原来的1／20B.根据公式I=U ／R ，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I 2R ，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1／400式P=U 2／R ，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍3.B 如下列图，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器.S 原来闭合，且R 1=R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数U ，交流电流表的示数I 和用电器R 1上的功率P 1将分别是A.U 增大，I 增大，P 1增大B.U 增大，I 减小，P 1增大C.U 减小，I 减小，P 1减小D.U 减小，I 增大，P 1减小站，输出的电功率为20kW ，输电线总电阻为0.5omega ，如果先用400V 电压输送，后又改用V 电压输送，那么输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是C.减少7.68×106WD.增大7.68×106W5.B 输电线的电阻共计r ，输送的电功率是P ，用电压U 送电，那么用户能得到的电功率为 B.r U P P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛- C.r U P 2- D.r U P 2⎪⎭⎫ ⎝⎛ 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线的电流为I ，学校得到的电压为U 2，那么输电导线上损耗的功率可表示为A.R U 21B.()R U U 221- C.I 2RD.I(U 1-U 2) 7.B 某用电器距离供电电源L ，线路上的电流为I ，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 A.U lI ρ2ρC.U lI 2ρ D.ρI 2UL 8.B 分别用1100V 和2V 的电压输电，假设输送的电功率相同，导线的材料和送电距离也相同，那么当两次输电损失的电功率相等时，两次所用导线的横截面积之比为A.1：20B.20：1C.1：400D.400：19.B 发电机的端电压为250V ，输出功率为10kW ，输电线电阻为5omega ，远距离输电时A.不采用高压输电，终端用户电压一定达220VC.用高压输电，终端得到220V 电压，输电线损失不多于5％时，所用升压和降压变压器匝数比分别为1：4和5：1D.用10000V 高压输电，输电线损失为0.05％10.B 在电能输送的电功率一定时，输电线上损失的功率输送电压的平方成正比二、填空题(每空6分，共24分)11.A 用10kV 高压输送电功率为100kW 的交流电，在输电线上损失2％的电功率，输电线的总电阻为________omega ；如改用5kV 电压输送100kW 的交流电，输电线上损失的电功率为________kW.12.B 从甲地通过某输电线向乙地输送1.0×105kW 电功率，如果用5.5×103×l02kW;如果改用1.1×l05V 电压送电，输电线上损失的电功率为________kW ，假设要求两次损失的电功率相同，那么两次所用导线的横截面积之比为S 1：S 2=________.三、计算题(每题13分，共26分)13.B 一台交流发电机的输出功率为50kW ，输出电压为240V ，输电线总电阻R=30omega ，允许损失功率为输出功率的6％，为满足用电需求，那么该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数比各是多少?能使多少盏“220V100W"的电灯正常发光?伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式. 将直流电变为交流电的装置称为逆变器.(1)用逆变器将直流电变为交流电进行供电有哪些好处?请简要答复.(2)有一台内阻为1omega 的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如下列图，升压变压器匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻R=4omega ，全校共22个班，每班有"220V40W"灯6盏，假设全部电灯正常发光，那么 ①发电机输出功率多大?②发电机电动势多大?③输电效率多少?④假设使灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半?参考答案1AC 2AC 3B 4B 5B 6BCD 7C 8D 9D 10BD11 20，8 12 1，400：113解；按设计要求ΔP 线=ηP 输=6％×50kW=3kW得输电线中电流I 2=R P 线∆=10A 升压变压器的输出电压：U 2=2I P 输=5kV升压变压器原，副线圈匝数比：12565000240U U n n 2121=== 输电线损失电压：ΔU 线=I 2R=300V降压变压器的输入电压U'1=U 2-ΔU 线=5000—300=4700V降压变压器原副线圈匝数比：112352204700U''U n'n'2121=== 降压变压器的输人功率P'输=P 输-ΔP 线=50-3=47kW每盏电灯正常发光时的功率P 灯=100w所以能使电灯正常发光的盏数：N=1001047P P 3⨯=灯输=470盏 14解：(1)可以改变电压的大小以适应不同的需要；通过升压、降压在远距离输送电中减少电能在输电交流电，可以扩大发电系统的利用率.(2)①发电机的输出功率：P 出=nP 灯+22I R而I 2=灯nI I 41413=所以，P 出=22×6×40+2422040622⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯×4=5425W ②E=U 1+I 1r ，r 为发电机内阻，U 1=41U 2 U 2=4U 3+I 2R=4×220+6×4=904V；I 1=4I 2 所以，E=4904+4×6×1=250V ③η=出灯出用P P P P ==97% ④电灯减少一半时，n'P 灯=11×220×6=2640W I 2=n'P 灯／U 2=2640／880=3A 所以，P 出=n ’P 灯+I'2R=2640+32×4=2676W。
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高中物理：电能的输送练习题
1.输电导线的电阻为R，输送电功率为P。
现分别用U
1和U
2
两种电压来输电，则两次
输电线上损失的功率之比为( )
A.U
1∶U
2
B.∶
C.∶
D.U
2∶U
1
【解析】选C。
由P=UI，P
损=I2R可得P
损
=，所以输电线上损失的功率与输送电
压的二次方成反比，C项正确。
【易错提醒】本题容易误将U
1、U
2
当成导线上的电压而误用公式P
损
=导致误选B
项。
2.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。
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1000kV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】选A。
在高压输电中，设输送电功率为P′，输电电压为U，输电线电阻为R，
则输电线上损耗的电功率为P=()2R，当输电电压升为原来的2倍时，输电线损耗的
电功率变为原来的，故选A。
【补偿训练】(多选)在电能输送过程中，输送电功率一定，则在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
【解析】选A、C、D。
输电线上的功率损失ΔP=I2R，故A项正确；电压损失
ΔU=U-U′=IR，输电电流I=，所以ΔP=I2·R==()2R，可见在输送功率P一定时，ΔP与I2成正比，与ΔU2成正比。
C、D项正确，B项错误。
3.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 Hz
B.发电机输出交流电的电压有效值是500 V
C.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
【解题指南】解答本题应从以下三点进行分析：
(1)变压器不改变交流电的频率。
(2)搞清楚交流电最大值与有效值之间的关系。
(3)知道输电线路上电流大小的决定因素。
【解析】选D。
由图乙可知交流电的周期为0.02s，频率为50 Hz，则A错误；发电
机输出电压的有效值是V，则B错误；输电线上的电流由用户消耗的功率及降压变压器原副线圈的匝数比共同决定，则C错误；当用户用电器的总电阻增大时，设降
压变压器副线圈两端的电压为U
4，则U
4
没变，由P=知，用户消耗功率变小，降压
变压器输入功率变小，设降压变压器原线圈电压为U
3，又P
入
=I
线
U
3
，U
3
没变，I
线
变
小，P
线=R
线
，R
线
未变，则输电线上损失的功率减少，故D正确。
4.发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和
降压变压器都可视为理想变压器)，输电全过程的线路图如图所示，发电机的输出功率是100kW，求：
(1)若发电机的输出电压是250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1∶25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流。
(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻。
【解析】(1)对升压变压器，根据公式=，有U
2=U
1
=×250V=6 250 V
I
2
===A=16 A
(2)P
损=R
线
，P
损
=0.04P
1
所以R
线
==Ω=15.6Ω
答案：(1)6250V 16 A (2)15.6Ω
【互动探究】上题中用户电压为220V，求降压变压器的输出电流。
提示：P
4
=(1-4%)P
又P
4=I
4
U
4
则I
4
==A=436 A
答案：436 A
5.水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代、利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。
某小河水流量为40m3/s，现欲在此河段安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。
(1)设发电机输出电压为500 V，在输送途中允许的电阻为5Ω，允许损耗总功率的5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少？
(2)若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？(g取10m/s2)
【解析】(1)设送电电流为I，损耗的功率为P
耗，导线电阻为R
线
，由P
耗
=I2R
线
得；
I== A
=100A
设送电电压为U
送
，由P=IU得：
U
送
==V=1×104V
则升压变压器原、副线圈匝数比：
==。
(2)发电时水的重力势能转化为电能，故：50%mgh=Pt
其中：=ρ=1×103×40 kg/s
=4×104kg/s
所以h=
=m=5 m。
答案：(1)1∶20 (2)5m。