江苏省泰州中学高二物理选修3-2同步检测5-5电能的输送

第五节 电能的输送

基础夯实

1．(2010·浙江温州高二期中)远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( )

A ．可节省输电线路的铜材料

B ．可根据需要调节交流电的频率

C ．可减小输电线上能量损失

D ．可加快输电的速度

答案：AC

解析：由于远距离输电，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 ＝P U 越小，据P 线＝I 2R ，当要求输电线损耗

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(非铜材料)；若输电线确定，即r 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也就是光的传播速度，也一定，故B 、D 不正确．

2．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总电阻为R ，通过导线上的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误的是( )

A.U 21R

B.(U 1－U 2)2R C ．I 2R

D ．I (U 1－U 2) 答案：A

解析：用P ＝U 2R 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电阻上的电压，故A是错误的．B 中的U1－U2是输电线上电阻上的电压，因此，B是正确的，C、D中的电流I是输电线中的电流，故C、D都是正确的．

3．(2011·山东曲阜一中高二检测)远距离输电线路的示意图如下图所示．若发电机的输电电压不变，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

答案：C

解析：匝数比一定时，变压器的输入功率是由用户消耗的功率决定的，选项A错误．变压器输入电流与变压器匝数比和负载电阻都有

关系，B错误．用户用电器总电阻减小，据P＝U2

R，消耗功率增大，

输电线中电流增大，线路损失功率增大，C项正确．升压变压器输出电压等于输电线路电阻上的损失电压加上降压变化器的输入电压，D 项错误．

4．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

答案：ACD

解析：输电线上的功率损失ΔP＝I2R，电压损失ΔU＝U－U′＝

IR，输电电流I＝P/U，所以ΔP＝I2·R＝ΔU2

R＝⎝

⎛

⎭

⎪

⎫

P

U

2R，可见在输送功率

P一定时，ΔP与I2成正比；ΔP与ΔU2成正比．

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()

①升压变压器的副线圈的电压变大；

②高压输电线路的电压损失变大；

③降压变压器的副线圈上的电压变大；

④降压变压器到各用户的输电线上的电压损失变大．

A．①②B．②③C．③④D．②④

答案：D

解析：本题考查输电线路的电压损失．用电高峰期，用户端总电阻由于并联电灯增多而减小，从而电流增大，又由U损＝Ir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D.

6．某发电厂用2.2kv的电压将电能输送到远处的用户，后改用22kv 的电压，在既有输电线路上输送同样的电功率，前后两种输电方式消耗在输电线上电功率之比为________，要将2.2kv的电压升高到22kv，若变压器原线圈的匝数为180匝，则副线圈匝数应该是________匝．

答案：100:1 1800

解析：由于前后两次输送的电功率相等，则有IU ＝I ′U ′，

所以U ′U ＝I I ′＝101，p p ′＝I 2R I ′2R

＝100，由变压器的原理：U 1U 2＝n 1n 2，可得n 1n 2＝2.222＝110＝180n 2

，所以n 2＝1800匝． 本题主要考查了变压器以及远距离高压送电，在解题时要注意电路上损失的电功率的计算，以及变压器的升压比等于其匝数比．

7．(2010·山东潍坊高二期中)某小型实验水电站输出功率P ＝38kW ，输电线路总电阻r ＝1Ω.

(1)若采用U ＝380V 输电，求输电线路损耗的功率P 1.

(2)若改用U 1＝10000V 高压输电，用户端利用n 1:n 2＝44:1的变压器降压，求用户得到的电压U 2.

答案：(1)10kW (2)227.19V

解析：(1)输电线上的电流强度为I ＝P U ＝38×103380

A ＝100A 输电线路损耗的功率为P 损＝I 2R ＝1002×1W ＝10kW

(2)改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I 1＝P U 1＝38×10310000

A ＝3.8A

变压器原线圈两端的电压

U ′＝U －I 1R ＝(10000－3.8×1)V ＝9996.2V

根据U ′U 2＝n 1n 2

用户得到的电压为U 2＝n 2n 1U ′＝144×9996.2V ＝227.19V . 能力提升

1．用变压器进行远距离输电，输送的电功率为P ，输送的电压为