高中物理 5.5电能的输送课后习题(含解析)新人教版选修32

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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

人教版高二物理选修3-2 5.5电能的输送习题课课件(共19张PPT)

电导线电阻，才能减P 小 U输R2 电导线上的热损耗。
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=I2R，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。
课后作业2题以下是一段关于输电线损失功率的推导：
10．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，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．
(1)画出上述输电全过程的原理图． (2)发电机的输出功率是 100 kW，输出电压是 250 V，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． (3)若输电导线中的电功率损失 4% ，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压． (4)计算降压变压器的输出功率．
【解析】由 ΔP＝I2线R 线＝(UP输)2·R 线知，A 对，C 错；由 ΔP＝ΔU2/R 线知 B 项正确；由 ΔP＝I2线R 线知 D 项正确．
【答案】 C
课后作业4题
3．用电压 U 和 KU 分别输送相同电功率，且在输电线上
损失的功率相同，导线长度和材料也相同，此两种情况下导
线的横截面积之比为( )
降压变压器原线圈两端的电压 U3＝U2－I2R＝6 250 V－ 16×15.6 V≈6 000 V.
(4)降压变压器的输出功率 P4＝P1－4%P1＝96 kW. 【答案】 (1)图略 (2)6 250 V 16 A
(3)15.6 Ω 6 000 V (4)96 kW
将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率。设输电电压为U，则功率损失为
P损=UI 而 U=Ir

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 。

高中物理 5.5 电能的输送课下作业(含解析)新人教版选修3-2(2021年最新整理)

2017-2018学年高中物理5.5 电能的输送课下作业（含解析）新人教版选修3-2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理5.5 电能的输送课下作业（含解析）新人教版选修3-2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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电能的输送1．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＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻B．由P＝IU,应低电压小电流输电C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流D．上述说法均不对解析：输电时导线上损失的电压ΔU＝IR，它不同于输电电压，P＝错误!或P＝IU中的U 应为导线上损失的电压，故A、B错，导线上功率的损失为发热损失，即P＝I2R，故C正确。

答案:C2．如图1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解析：远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发热损耗,由P损＝I2R可以看出，在保证输电功率的前提下有两种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由R ＝ρ错误!知,A正确。

二是减小输电电流，B正确。

若输电电压一定，由P＝UI知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电中能量损耗P损＝I2R越大，C错误。

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。

高中物理第五章第5节电能的输送课后达标能力提升练习(含解析)新人教版选修3-2

电能的输送（建议用时:40分钟）【A 组基础巩固】1．下列关于高压直流输电的说法,正确的是( )A ．高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送B ．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响C ．在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响D ．直流输电,用户可以直接得到直流电解析：选B 。

现代的直流输电,只有输电这个环节使用高压直流,发电、用电及升、降电压仍然是交流，D 错误；变压器只能对交流起作用,对直流不起作用,A 错误;在输电功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说,感抗会超过电阻，但电感对直流就不会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B 正确，C 错误．2．下列关于减少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 ＝错误!，所以应降低输电电压，增大输电导线的电阻，才能减少输电导线上的热损耗B ．因为热功率P ＝IU ，所以应采用低电压、小电流输电,才能减少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电电流的方法来减少输电导线上的热损耗D ．以上说法均不正确解析：选C 。

不能盲目套用公式，要注意其物理意义，在求热损耗时可以用P 损＝I 错误!R 线或用P 热＝U 线I 线,也可用P ＝错误!，但U 必须为输电导线两端的电压降,故选项C 正确．3．(多选)为了消除高压输电线上的冰，假设利用电流的热效应除冰．若在正常供电时,高压线上输电电压为U ，电流为I ，热消耗功率为P 损;除冰时,输电线上的热功率需要变为9P 损，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.输电线上损失的功率为P 损＝I 2R 线＝⎝ ⎛）P U 错误!R 线,由该式可知要使P 损增大为原来的9倍，输电电流应变为原来的3倍或输电电压变为原来的13,故选项A 、D 正确．4．(2019·江苏东台创新学校月考）如图所示是远距离输电的示意图,下列说法正确的是（ )A ．a 是升压变压器，b 是降压变压器B ．a 是降压变压器，b 是升压变压器C ．a 的输出电压等于b 的输入电压D．a的输出电压等于输电线上损耗的电压解析:选A。

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。

专题5-5 电能的输送-2017-2018学年高二物理选修3-2 含

第五章交变电流第5节电能的输送1．在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损耗的功率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．和输送电压的平方成反比D．和输电线上电流的平方成正比【答案】ACD【名师点睛】要想清楚电损问题，必须从电路图开始讲起，输电线路电能的损耗相当于是升压变压器的副线圈提供电动势，输电线分一部分电压，其余的大部分加在了降压变压器原线圈两端，把输电线路理解成非纯电阻电路就相应的简单多了。

2．某用电器距离供电电源距离为L，线路上的电流为I，若要求线路上的损失电压不超过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最小值是A．B．C．D．【答案】B【解析】输电线的电阻为R，由欧姆定律可得U=IR，由电阻定律R=ρ，联立可得S=，故B选项正确。

3．某发电厂，发电机的输出电压为U1，发电厂至用户之间输电线的总电阻为r，通过输电线的电流为I，用户两端的电压为U2，则输电线损耗的功率可以表示为A．B．C．I2r D．I(U1−U2)【答案】BCD【解析】本题考查远距离输电线路损耗功率，线路电流为I，线路电阻为r，损耗功率为I2r，C对，线路压降为(U1−U2)，功率为I(U1−U2)或，故BD对。

4．夏天由于用电器的增多，每年都会出现“用电荒”，只好拉闸限电。

若某发电站在供电过程中，用电高峰时输电的功率是正常供电的2倍，输电线电阻不变，下列说法正确的是A．若输送电压不变，则用电高峰时输电电流为正常供电时的2倍B．若输送电压不变，则用电高峰时输电线损失的功率为正常供电时的2倍C．若用电高峰时的输送输电电压变为正常供电的2倍，则此时输电电流为正常供电时的4倍D．若用电高峰时的输送输电电压变为正常供电的2倍，则此时输电线损失的功率为正常供电时的4倍【答案】A5．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则A．ab接MN、cd接PQ，I ab<I cdB．ab接MN、cd接PQ，I ab>I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab<I cdD．ab接PQ、cd接MN，I ab>I cd【答案】B【解析】高压输电线上的电流较大，测量时需把电流变小，根据，MN应接匝数少的线圈，故ab接MN，cd接PQ，且I ab>I cd，选项B正确。

最新人教版物理选修3-2教材习题：第五章第五节电能的输送含答案

教材习题点拨教材问题全解思考与讨论1．计算输电线路损失的功率根据P 损＝I 2R 。

2．在输电电流一定的情况下，电阻减为一半，根据P 损＝I 2R 知，损失的功率减为一半；在电阻一定的情况下，电流减为一半，根据P 损＝I 2R ，损失的功率减为原来的四分之一。

3．通过比较，认为减小电流更有效。

4．计算用户消耗的功率可以用以下几个方法：P 用＝I 用U 用，P 用＝P －P 损，若用户为纯电阻也可以用P 用＝U 2用R。

5．在保证用户的功率的前提下，提高输电电压才能减小输电电流。

教材习题全解1．输送4 800 kW 的电功率，采用110 kV 高压输电，输电导线中的电流是多少？如果用110 V 电压输电，输电导线中的电流是多少？我们在初中曾经做过类似的题目，那时是用直流的知识来处理的。

在纯电阻的交流电路中，同样有U ＝IR 和P ＝UI ，想想看，这里的U 和I 的含意与初中有什么不同？答案：43.6 A 4.36×104A点拨：在不考虑感抗和容抗的影响时，电功率P ＝UI ，所以I ＝P U，其中P ＝4 800 kW ＝4 800×103W ，当U ＝110 kV ＝110×103V ，导线中电流I ＝4 800×103110×103 A ＝43.6 A ；当U ＝110 V 时，导线中的电流I ＝4 800×103110 A ＝4.36×104A ，可见，大功率输电是不可能用低电压的。

2．以下是一段关于输电线损失功率的推导。

将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率。

设输电电压为U ，则功率损失为P 损＝UI (1)而U ＝Ir (2)将(2)式代入(1)式，得到P 损＝U 2r(3)由(3)式可知，要减小功率损失P 损，就应当用低压送电和增大输电线的电阻r 。

这段推导错在哪里？答案：推导错在把输电电压和输电线上损失的电压混淆。

2017-2018学年高中物理 5.5 电能的输送随堂检测(含解析)新人教版选修3-2

电能的输送1．(对应要点一)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 ，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3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U 解析：由ΔP ＝I 2R 线知ΔP ′＝9ΔP 时，I ′＝3I ，故A 对B 错；又由P ＝IU 得，U ′＝13U ，故C 错D 对。

答案：AD2．(对应要点一)远距离输电时，输送的功率为P ，输电电压为U ，输电电线的横截面积为S ，线路损失的功率为ΔP ，若将电压提高到10U ，则( )A ．不改变输电线路时，输送的电功率损失为0.01ΔPB ．不改变输电线路时，用户端的电压为原来的10倍C ．若线路功率损失仍为ΔP ，输电线的截面积可减少为0.1 SD ．不改变输电线路，且线路功率损失仍为ΔP 时，输送的功率可增加为10P ＝P 2U 2ρl S 可知，将电压提高到10U ，输送的电功率损失为知，电压损失降为原来的110，用户得到的电压U 用户＝10U －ΔP ，由ΔP ＝I 2r ＝P 2U 2ρl S知，输电线的横截面积10P 。

化为如下物理问题。

如图5－5－2所示，理想变压器的副线圈上，通过输电线连接两只相同的灯泡L 1和L 2，输电线的等效电阻为R ，原线圈输入有效值恒定的交流电压，当开关S 闭合时，以下说法图5－5－2正确的是( )A ．原线圈中电流减小B ．R 两端的电压增大C ．副线圈输出电压减小D ．原线圈输入功率减小解析：原线圈两端电压U 1恒定，则副线圈输出电压U 2＝n 2U 1n 1也恒定，当开关S 闭合后，2 负载的总电阻减小，电路中的总电流I 2＝U 2R 总增大，R 两端电压U ＝I 2R 增大，变压器的输入功率、输出功率P ＝I 1U 1＝I 2U 2也增大，则原线圈中电流I 1也增大，故B 正确。

2021年高中物理 5.5电能的输送每课一练新人教版选修3-2

2021年高中物理 5.5电能的输送每课一练新人教版选修3-21．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2．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电流成正比3．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，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是( )A.ρLRB.2ρLIUC.UρLID.2ULIρ实用文档4．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．n2倍B．n倍C.1n2D.1n5．在如图3所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变．随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )图3A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率增大D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大6．某农村水力发电站的发电机输出电压稳定，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．降低电压后，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( )实用文档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．降压变压器的副线圈上的电压变小7．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1 208.有一座小型水电站，输出的电功率是25 kW，输出电压为400 V．若输电导线的总电阻为 1 Ω，求输电线上损失的电功率和用户得到的功率分别是________，________.9．水电站给远处山村送电的输出功率100 kW，用2 000 V的电压输电，线路上实用文档损失的功率是 2.5×104W，如果用20 000 V的高压输电，线路上损失的功率为________W.10．对某一输电线路，线路架设情况已确定，现要求输送一定的电功率P，若输电线上损失的功率占输送功率P的百分比用η表示，输电线路总电阻用r表示，输电电压用U表示，则η、P、U、r间满足什么关系？从中你能得出什么结论？11.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1.5×10－4m2，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．实用文档12．有一台内阻为1 Ω的发电机，供给一个学校照明用电，如图4所示，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻R＝4 Ω，全校共22个班，每班有“220V,40 W”的电灯6盏，若要保证电灯全部正常发光，求：图4(1)发电机输出功率；(2)发电机电动势；(3)输电效率；(4)若使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率是否减半．|20810 514A 兊33397 8275 艵33674 838A 莊39117 98CD 飍26700 684C 桌30549 7755 睕6T38139 94FB 铻22150 5686 嚆30102 7596 疖27870 6CDE 泞23128 5A58 婘34652 875C 蝜实用文档。

[推荐学习]高中物理 5.5 电能的输送课时训练(含解析)新人教版选修3-2

电能的输送题组一输电线上的电压损失和功率损失1.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高得多的电压进行输电。

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,故选项C正确。

答案:C2.如图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()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。

答案:C3.远距离输送一定功率的交变电流,若输电电压提高到原来的n倍,则下列说法中正确的是()A.输电线上的电流变为原来的n倍B.输电线上的电压损失变为原来的C.输电线上的电功率损失变为原来的D.若输电线上的电功率损失不变,输电线路长度可为变为原来的n2倍解析:P=UI,当U变为n倍时,I变为原来的;电压损失ΔU=R线;功率损失P损=()2R线;输电线电阻R=ρ,当l变为n2倍时,电阻增大n2倍,则P损=()2R线知P损不变。

答案:D4.发电厂发电机的输出电压是U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,导线中的电流为I,学校得到的电压为U2,则关于输电线上损失的功率,下列表达式错误的是()A. B.-C.I2RD.I(U1-U2)解析:用P=求电阻上损失的功率时,U要与电阻R相对应,选项A中的U1是输出电压,不是输电线上的电压,故选项A错误。

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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=I 2R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。

答案:C5.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为输电电压,r为输电线的电阻解析:输出电功率P=3×106 kW,输电电压U=500 kV,则输电线上输送的电流大小为I==6×103 A,所以A错误;输电线上由电阻造成的损失电压U损=Ir=15 kV,所以B正确;输电线上损失的功率ΔP=U 损I=r,所以D错误;若改用5 kV电压输电,则输电线上的极限电流I'==2 000 A,导线上消耗功率P'=I'2r=2 0002×2.5 W=107 W,故C错误。

答案:B6.(多选)某发电厂原来用电压为U1的交变电流输电,后改用变压比为1∶50的升压变压器将电压升高为U2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=可知,提高电压后输电线上的电流降为原来的B.由公式I=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线可知,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的D.由公式P=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:由可知,U2=50U1,输送功率不变,由公式I=可知,输电线中的电流变为原来的,选项A正确;由P=I2R线可知,输电线上的功率损耗减为原来的,选项C正确;B、D选项中计算输电线上的电流和功率损耗不能用输电电压U2代入公式来计算,所以选项B、D错误。

答案:AC7.(多选)为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后进行远距离输送,再经变电所将高压变为低压。

某变电所电压u0=11 000sin 100πt V的交变电流降为220 V供居民小区用电,则变电所变压器()A.原、副线圈匝数比为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解析:u0=11 000sin 100πt V中的11 000指的是电压的峰值,有效值为11 000 V,则原、副线圈之间的匝数之比等于两线圈的电压之比,即50∶1,A正确;由ω=100π rad/s可得频率为50 Hz,变压器不改变电流的频率,因此,副线圈的频率也是50 Hz,B正确;电流与匝数成反比,即原线圈的电流比副线圈电流要小,因此,副线圈的导线要比原线圈导线粗,C错误;居民小区各个用电器都是并联的,它们的电流总和等于副线圈中的电流,故D错误。

答案:AB8.(多选)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:根据输电原理,电路中的功率损耗ΔP=I2R线,而R线=ρ,增大输电线的横截面积,输电线的电阻会减小,则能减小输电线上的功率损失,A对;由P=UI可知,P一定的情况下,输送电压U越大,I越小,ΔP越小,B对;若输电电压一定,输送功率越大,则电流I越大,ΔP越大,C错;输电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对。

答案:ABD9.某小型水电站输出功率为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n1∶n2=22∶1的变压器降压,求用户得到的电压。

解析:(1)P电=U1I1,P损=R线损耗的功率为P损=R线=×6 W=16.6 kW。

(2)P电=U2I2,损失的电压ΔU=I2R线=24 VU3=U2-ΔU=4 976 V,U3∶U4=n1∶n2用户得到的电压U4=226.2 V。

答案:(1)16.6 kW(2)226.2 VB组1.如图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()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,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,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,D错误。

答案:C2.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.C.D.U2∶U1解析: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。

答案:C3.关于减小远距离输电线上的功率损耗,下列说法正确的是()A.由功率P=,应降低输电电压,增大导线电阻B.由P=IU,应降低输电电压,减小输电电流C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流D.上述说法均不对解析:因为输电线上的功率损耗ΔP=I2R=()2·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。

答案:C4.发电厂发电机的输出电压是U1,发电厂至学校的输电导线总电阻为R,导线中的电流为I,学校得到的电压为U2,则关于输电线上损失的功率,下列表达式错误的是()A. B.C.I2RD.I(U1-U2)解析:用P=求电阻上损失的功率时,U要与电阻R相对应,选项A中的U1是输出电压,不是输电线上的电压,故选项A错误。

选项B中的(U1-U2)是输电线上的电压,因此,选项B正确。

选项C、D中的电流I是输电线中的电流,故选项C、D正确。

答案:A5.(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.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,所以要考虑电压损失,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,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项对。

答案:AD6.如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10 kW,输出电压为400 V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损耗,使用2 kV高压输电,最后用户得到“220 V 9.5 kW”的电能,求:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比;(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。

解析:(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比。

(2)由P损=R,输送电流决定于输出电压及输送功率,有I2=所以R=Ω=20 Ω。

(3)设降压变压器原线圈上电压为U3,U3=U2-I2R=(2 000-5×20) V=1 900 V所以降压变压器原、副线圈匝数比为。

答案:(1)(2)20 Ω(3)。