高中物理选修3-2活页规范训练 5-5《电能的输送》（Word版含解析）人教版

1115电能的输送(时间：60分钟)知识点一电能输送中损耗问题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如图5-5-4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5-5-4A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知，电流I减小，发热损耗减小，B对；若输送电压一定，由I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ABD3发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至学校的输电线电阻为R线，通过导线的电流为I，学校输入电压为U2，下列计算输电线损耗的式子中，正确的是()A. B.CI2R线 DI(U1U2)解析输电线损耗P损I2R线IU线其中U线U1U2，故BCD正确答案BCD4某发电站采用高压输电向外输送电能若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R线则下列说法正确的是()A输电线上的电流IB输电线上的电流IC输电线上损失的功率P2R线D输电线上损失的功率P解析输电线上的电流I线，故A错误，B正确；输电线上的功率损失PIR线2R，故C正确D错误答案BC5一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 ，如果先用400 V电压输送，后又改用2 000 V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变化情况是()A减少50 W B减少1 200 WC减少7.68106 W D增大7.68106 W解析P12R线，P22R线，所以P1P21 200 W.答案B知识点二远距离输电6如图5-5-5所示为远距离输电线路的示意图：图5-5-5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，消耗的功率增大，输电线电流增大，由P损IR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C7某小型水电站的电能输送示意图如图5-5-6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()图5-5-6A. 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之比的关系，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AD8某发电厂原来用电压为U1的交流电输电，后改用变压比为150的升压器将电压升高为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PI2R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，U250 U1，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PI2R线可知，输电线上的功率损耗减为原来的，C选项正确；B、D选项中的U2应为损失的电压，所以选项B、D是错误的答案AC9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C10某变电站用220 V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？解析设输送功率为P，送电电压U1220 V时，损失电功率P120%P，又P1IR线，而I1，则P1R线，现要求P25%P，同理P2R线，由上式得，所以输送电压应为U2440 V.答案440 V11某小型水电站输出功率为20 kW，输电线路总电阻是6 .(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n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析(1)P电U1I1，P损IR线，损耗的功率为P损R线6 W16.6 kW.(2)P电U2I2，损失的电压UI2R线24 V，U3U2U4 976 V，U3U4n1n2，用户得到的电压U4226.2 V.答案(1)16.6 kW(2)226.2 V12一台小型发电机的最大输出功率为100 kW，输出电压恒为500 V，现用电阻率为1.8108m，横截面积为105 m2的输电线向4103 m远处的用电单位输电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，求：(1)所用的理想升压变压器原副线圈的匝数比是多少？(2)如果用户用电器的额定电压为220 V，那么所用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？解析(1)导线电阻R线得R14.4 升压变压器原线圈电流I1满足：PU1I1得I1200 A升压变压器副线圈电流I2I线，又IR线4%P得I2 A，由，得(2)降压变压器的输入电压U3满足：P4%PU3I线得U35 760 V因为输出电压U4220 V，由得.答案(1)112(2)28811111