2021学年第4节 电能的远距离输送课堂检测

3.4电能的远距离输送同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．供电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将输电电压提高到原来的4倍，以下判断中正确的是　　

A．输电电流为原来的4倍

B．输电导线上损失的电压为原来的4倍

C．输电导线上损失的电功率为原来的

D．输电导线上损失的电功率为原来的

2．下图为长距离高压输电的示意图。关于长距离输电，下列说法正确的是（　　）

A．减小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．高压输电综合考虑各种因素，输电电压越高越好

3．远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为R，则 （　　）

A．

B．输电线损失的电功率为

C．提高输送电压U2，则输电线电流I2增大

D．电厂输送电功率为U2I2

4．将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率，采用特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。设某电厂经升压后输电电压为U，输电电流为I，输电线的电阻为r不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（　　）

A．输电线上损耗的功率为UI B．输电线上损耗的功率为

C．输电线上损失的电压为U D．输电线上损失的电压为Ir

5．当交变电流通过导体时，交变的磁场会在导体内部引起涡流，使电流在导体横截面上的分布不再均匀，电流将主要地集中到导体表面，这种效应称为趋肤效应。交变电流的频率越高，趋肤效应越明显。下列说法正确的是（　　）

A．趋肤效应是一种静电感应现象

B．趋肤效应使得导体的有效电阻减小

C．在远距离输电中，可提高交变电流频率以减小输电线上的损失

D．在高频电路中，可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本

6．远距离输送交变电流都采用高压输电，以下不属于采用高压输电的优点是（     ）

A．可节省输电线的原材料 B．不调节交流电的频率

C．可减少输电线上的电能损失 D．可提高输电线上的电流

7．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

①和输送电线上电压降的平方成反比                  ②和输送电压的平方成正比

③和输送电线上电压降的平方成正比                  ④和输送电压的平方成反比

其中正确的是（   ）

A．①和② B．③和④ C．①和④ D．②和③

8．如图所示为高压输电的原理图，由于输电距离长，输电线上必然产生电能损耗。相比传统输电的钢芯铝绞线，新型的碳纤维软铝导线除了具有重量轻、强度大、耐腐蚀等优势外，还能有效减小传输电阻。图中两个变压器均视为理想变压器。在发电厂输出功率和输出电压U1都不改变的条件下，若将输电线由传统导线更换成电阻更小的新型碳纤维软铝导线，下列叙述正确的是（　　）

A．因为输电线的电阻减小，两输电线左端电压U2一定减小

B．因为输电线的电阻减小，两输电线右端电压U3一定减小

C．因为输电线的电阻减小，输电线上的电流一定变大

D．因为输电线的电阻减小，用户端的电压U4一定变大

9．某电站向远处输电，输电线的总电阻为，输送功率为，若采用高压输电，下列说法正确的是（　　）

A．采用高压输电，是为了增大输电线上的电流 B．输电线上的电流为

C．输电线上电阻造成的电压损失为 D．输电线上电阻造成的功率损失为

10．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且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变。在用电高峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是( 　)

A．仅P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小

B．仅P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大

C．仅P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小

D．仅P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大

11．关于电能输送的以下分析，正确的是(　　)

A．由公式知，输电电压越高，输电线上功率损失越高

B．由公式知，输电导线电阻越大，输电线上功率损失越少

C．由公式P＝I2R知，输电电流越大，输电线上功率损失越大

D．由公式P＝UI知，输电导线上的功率损失与电流成正比

12．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　）

A．发电机输出的电流

B．输电线上的电流

C．降压变压器的匝数比

D．用户得到的电流

13．如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻和理想变压器匝数均不变，当用户消耗功率增大时，下列表述正确的是（　　）

A．用户的总电阻增大

B．用户两端的电压U4减小

C．输电线上损失的功率变小

D．用户端增加的功率等于升压变压器多输入的功率

14．新疆首条连接南北疆的电力高速通道伊犁—库车750千伏输电线路工程正式投入使用，标志着我国超高压输电技术已达到世界领先水平．目前伊犁变电站的升压变压器原线圈的电压为，副线圈的电压为750千伏，升压变压器的输出电功率为30万千瓦，若伊犁—库车750千伏输电线的总电阻为，下列说法正确的是（   ）

A．伊犁—库车750千伏输电线的输送电流是

B．伊犁—库车750千伏输电线的输送交流电的表达式为

C．伊犁变电站的升压变压器原.副线圈匝数之比为

D．伊犁—库车750千伏输电线上的功率损耗为

15．如图所示为某小型电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为，电流表的示数为1A，输电线的总电阻为10Ω，则下列说法错误的是（　　）

A．采用高压输电可以减小输电线中的电流

B．升压变压器的输出电压

C．用户获得的功率为19kW

D．将P下移，用户获得的电压将增大

二、填空题（共4题）

16．日常生活中的照明用电是______（填“直流”或“交流”），给手机电池（电压约3.6V）充电，则充电器中的变压器是______（填“升压”或“降压”）变压器。

17．从发电厂输出的电功率为220kW，输电线的总电阻为0.25Ω．若输送电压为1.1kV，输电线上损失的电功率为 ________ W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100W，输送电压至少为 ________ V．

18．变压器线圈中的电流较大，所用的导线应当较粗。升压变压器的原线圈的漆包线比副线圈的漆包线________（填“粗”或“细”）。远距离输电时，采用升压变压器使输送电压升高为原来的n倍，当输送电功率一定时，输电线路上因发热损耗的电功率将减少为原来的_________。

19．电网供电

（1）远距离输电的基本原理：在发电站内用___________变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过___________变压器降到所需的电压。

（2）电网：通过网状的输电线、___________，将许多电厂和广大用户连接起来，形成全国性或地区性的输电___________。

（3）电网输电的优点

①降低一次能源的运输成本，获得最大的___________。

②减小断电的风险，调剂不同地区___________的平衡。

③合理调度电力，使___________的供应更加可靠，质量更高。

三、综合题（共4题）

20．如图为一输电系统，A地有一台升压变压器，B地有一台匝数比为10：1的降压变压器，使120盏标有“120V，100W”的灯正常工作，A、B两地输电线的电阻是20Ω，求：

（1）升压变压器输出端的电压；

（2）若不用变压器，要在B地得到同样大小的电流和电功率，那么在A地要用多大的电压将电能输出?

（3）两情况下输电线上损耗功率之比是多少?

21．一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，路端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：

（1）升压变压器副线圈两端的电压；

（2）输电导线上的功率损失及用户得到的功率。

22．利用太阳能电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统称为光伏发电系统，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．有一台内阻为1 Ω的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图10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“220 V　40W”的电灯6盏．若全部电灯都正常发光，求：

(1)发电机的输出功率为多大？

(2)发电机的电动势为多大？

(3)输电效率为多少？

(4)若使灯数减半并正常发光，发电机的输出功率又为多大？

23．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9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10，允许线路损耗的功率为输出功率的4%。

（1）画出远距离输电模型示意图

（2）当村民和村办小企业需要220V电压时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）

参考答案：

1．D

2．B

3．D

4．D

5．D

6．D

7．B

8．D

9．D

10．B

11．C

12．C

13．B

14．C

15．D

16．     交流     降压

17．     ;     ;

18．     粗    

19．     升压     降压     变电站     网络     经济效益     电力供求     电力

20．（1）1400V (2)2120V (3)

21．（1）2500V；（2）60kW，440kW

22．(1)5 424 W　(2)250 V　(3)97%   (4)2 676 W

23．（1）（2）；