高中物理5.5电能的输送每课一练1新人教版选修3-2.docx

5.5 电能的输送每课一练 1（人教版选修3-2 ）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，该输电线的横截面积最小值是(). L.2 LI.U. 2ULARBUCLID I 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()211An 倍B n 倍C. n2D. n5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 ()A升压变压器的副线圈的电压变大高压输电线路的电压损失变大BC降压变压器的副线圈上的电压变大降压变压器的副线圈上的电压变小D7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 ()UA因 I R，所以输电线上的电流增为原来的20 倍P1B因 I ，所以输电线上的电流减为原来的20U用心爱心专心-1-2UC因 P R，所以输电线上损失的功率增为原来的400 倍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1D20题号1234567答案8. 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 ，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 ，用 2 000V的电压输电，线路上损失的功kW率是 2.5 ×10 4 W，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 表示，输电线路总电阻用r 表示，输电电压用 U 表示，则 、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80km远处用户供电已知输电导线的电阻率为 2.4 ×108 · ，导线横截面积为 1.5 ×104 2，mm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12有一台内阻为 1 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 14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻 R 4 ，全校共 22 个班，每班有“ 220V,40 ”的电灯 6 盏，若要保证电灯全部正常发光，求：W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用心爱心专心-2-参考答案课后巩固练1AC 远距离输电，往往输送电功率一定，根据P UI，输送电压 U越高，则输送电流P2r可知，当要求在输电线能量损耗一定的情况下，输电线电阻可略大，I 越小，据 P 线IU导线可做得细一些或选择电阻率大的材料( 非铜材 ) ；若输电线确定，即r 确定，则可减小线路上的能量损耗，故A、 C项正确；而交流电的频率是一定的，不随输送电压的改变而改变，输电的速度就是电磁波的传播速度，也一定，故B、 D 项不正确 P输2AC U损 IR 线，所以 R线一定时， U损与 I 成正比， A 正确 U损I · R线 U输· R线，所2P2输以 P 输 、R线一定时， U损与 U输成反比， B错误 P 损I R线 U输R线，所以 P 输、 R线一定时， P损与 U输的平方成反比， C正确 P损I 2R线，所以 P 损与 I 2 成正比， D 错误 2P24C 根据输电线上的功率损失的表达式：P 损I R( U)R，电压升高为原来的n 倍，1则功率损失为原来的n2.U U n n 知，输入电压不变，5CD 对升压 ( 或降压 ) 变压器而言， 由变压器电压比1212线圈匝数不变，输出电压不变，故A 选项不正确；由知，U不变，P增大，故I增大，PUI2使得输电线上的电压损耗U I R增大，功率损耗PIR增大，所以降压变压器上的输线损2线损2入电压减小，输出电压减小，所以B 不正确， C正确；因为输电线上损耗的功率占总功率的比11P2P· n2线2I RU1n2RP n R损2线1 1线 P1，所以随发电厂输出功率变大，该值变大，D正确 例为P22PPUn111126 BD 变压器的输入功率、输入电流的大小是由负载消耗的功率大小决定的，用电高峰期，白炽灯不够亮，消耗功率增大，输电线中的电流增大，线上电压增加，B 正确发电机输出电压稳定，升压变压器的副线圈的电压不变，降压变压器的输出电压由升压变压器副线圈的电压与线上损耗电压之差决定，D正确 7BD 选项 A中，I是输电线中的电流，R是输电线的电阻，但是U不是输电线上损失U的电压，而是总的输送电压( 是输电线和负载上电压之和) ，所以不能用I R计算输电线中的电流，在运用欧姆定律时，I、 、应该对应于同一部分导体RUP因为输送的功率一定，由I U可知，当输送的电压增为原来的20 倍时，电流减为原来的120，选项 B 正确P U2是错选项 C 中， R 是输电线的电阻，而U 是总的输送电压，R 与 U 又不对应，所以R误的P损 I2R计算，从选项1输电线上损失的功率一般用B 中已经知道电流减为了原来的20. 若LP 损不变，则输电线的电阻可增为原来的400 倍，根据 R S，在电阻率、 长度不变的条件下，那么导线的横截面积可减小为原来的1，即导线的直径减为原来的1，所以选项 D 是正确的4002083.9 kW21.1 kW解析由 PIU，可求出输电线中的电流为IP25 000A 62.5 A，输电线上损失的线 U 40022×1 W3906.25 W3.9 kW，用户得到的功率为P用 25 kW3.9 kW功率为 P 损I 线R线6 2.5用心爱心专心-3- 21.1 kW ，即输电线上损失的功率约为3.9 kW ，用户得到的电功率约为21.1 kW92502P解析线路上损失的功率P损I R线，又 IUP 2P所以 P损 U R线 ，代入数据， 解得 R线 10 ，当用 20 000 V 的高压输电时， P 损 U2R线 250 W.10见解析P损 P I 2r解析输电线路上损失的功率又 PUIP 222联立以上两式可得： P U r ，即 U Pr，当 P、 r 确定时，有 U定值，所以要减小 ，必须提高输电电压.11(1)8 ×10 4 VU×103V(2)3.2解析(1)导线电阻2l2.4 ×10 8×2×80×10 3r S 1.5 ×10 425.6 输电线路损失功率为输出功率的4%，则4% 2r，代入数据得：I125 API由理想变压器 P 入 P 出及 P UI 得：P 1074输出电压 UI 125 V 8×10 V(2) 输电线路上电压损失U Ir 125×25.6 V 3.2 ×10 3 V12 (1)5 424 W(2)250 V(3)97%(4) 减少大于一半解析由于发电机至升压变压器、降压变压器至学校距离较短，不必考虑这两部分输电导线上 的功率损耗， 发电机的电动势E，一部分降在电源内阻上，另一部分为发电机的路端电压 U1，升压变压器副线圈电压 U2 的一部分降在输电线上，其余的就是降压变压器原线圈电压U3，而 U4 应为灯的额定电压 U额(1) 对降压变压器： P3 P4 U4I 4 nP灯 22×6×40 W 5 280 W4而 U31U4 880 V所以 I3nP灯5 280A6AU8803对升压变压器：1122222×4W5280W5424W线 33 3 36UIUIIR UII R P所以，发电机的输出功率P出5 424 W(2) 因为 U2 U3I 线 R U3 I 3R880 V 6×4 V 904 V11所以 U1 4U24×904 V 226 V又 U1I 1 U2I 2U2I 2所以 I 1 U1 4I 24I 324 A故 E U1 I 1r 226 V 24×1 V 250 VP5 280(3) 3×100% 97%×100%P25 424(4) 电灯减少一半时nP 灯 2 640 W ， I 3nP灯2 640880A3 A2U32所以PP2 640 W 3×4 W 2 676 W 发电机输出功率减少一半还要多，出灯3用心爱心专心-4-1因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的4.用心爱心专心-5-