高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册3.3 电能的输送同步训练题

这是一份高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册3.3 电能的输送同步训练题，共8页。试卷主要包含了发电站通过升压变压器等内容，欢迎下载使用。
【精品】第3节电能的输-1作业练习一．填空题1．电站向某地输送5000kW的电功率，若将输送电压提高10倍，同时将输电线截面积减为原来的一半，若变化前输电线上电功率损失是100kW。那么，变化后输电线上损失的电功率为______________。2．我国大陆地区居民用电的电压是220V，频率是________Hz；变压器根据电磁感应原理工作，所以变压器只能改变________（选填“交变电流”或“恒定电流”）的电压；远距离输电中，可采用______（选填“提高”或“降低”）输送电压的方式来减少电能输送时的损失。3．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125 km 远处用户供电．已知输电线的电阻率为 ρ＝2.4×10－8 Ω·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：所用的理想升压变压器原．副线圈的匝数比是______，如果用户用电器的额定电压为 220 V，所用理想降压变压器原．副线圈匝数比是______.4．有一座小型水电站，输出的电功率是25kW，输送电压为5000V，若输电导线的总电阻为1Ω，求输电线上损失的电功率是　    　W． 5．输电过程中，电能的损失主要是有电流的________造成的；我国电网的交变电流周期为0.02s，因此电流方向在1s内改变________次．用________定则判定直线电流的磁感线方向．6．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.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，则输电导线中的电流为____________A，经检测又发现电导线中的电功率损失为输入功率的 4%，则输电导线的总电阻为_________Ω，降压变压器的输入电压为_______V。7．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△P，若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为，输电线电阻不变，那么输电压应增为_________。8．(1)电荷量____________C叫做元电荷，某带电体所带电荷量是3.2×10-9C，此带电体所带电荷量是元电荷的__________倍．电荷的定向移动形成电流，物理学规定_____电荷定向移动的方向为电流方向。 (2)变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变________电的电压。在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的_________引起，在输电功率一定时，输电电压越______，电能损失就越小。9．某变电站用220V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______V10．图为远距离输电的原理图，理想变压器原线圈输入功率为100KW，输电线上的电阻R为20Ω，采用10KV高压输电。则输电线路上损失的电压为       V，损失的电功率为        W。 11．一台发电机最大输出功率为4 000 kW，电压为4 000 V，经理想变压器T1升压后向远方输电，输电线路总电阻为R=1 kΩ，到目的地经理想变压器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%，发电机处于满负荷工作状态，则升压变压器的原副线圈匝数比为_________，正常发光的灯泡有______盏12．要减少电能输送时的损失，有两个途径：（1）．___________（2）．___________13．在远距离输电中，输送电压为220伏，输送的电功率为44千瓦，输电线的总电阻为0.2欧，在使用原副线圈匝数比为1：10的升压变压器升压，再用10：1的降压变压器降压方式送电时．输电线上损失的电压为______ V，损失的电功率为______ W．14．某发电站通过升压变压器．输电线和降压变压器，把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为100kW，输出电压是400V，升压变压器原．副线圈的匝数之比为1：25，输电线上功率损失为4%，则(1) 升压变压器输出电压_______V；(2)输电线上的电隔R=______Ω；(3)若有60W分配给生产，其余电能用来照明，那么可供额定功率为40W的电灯_______盏正常工作。15．在远距离输电时，采用升压变压器使输电电压升高n倍，在输送电功率一定的条件下，输电线路上的电流将变为原来的____倍，输电线路上的电能损失将变为原来的_____倍.16．一小水电站，输出的电功率为20kW，输电线上总电阻为0.5Ω。如果先用200V电压输送，输电线上损失的电功率为____________。后改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为____________。17．从发电站输出的功率为某一定值P，输电线的总电阻为R保持不变，分别用110 V和11 kV 两种电压输电。忽略变压器损失的电能，则这两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为____________，输电线上由电阻造成的功率损失之比为___________。18．远距离输电时，减少输电线路电能损失的途径有两个，一是减小________________________________________，二是减小__________________________________，远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=110kV输电和输电电压为U2=330kV输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于_______
参考答案与试题解析1．【答案】2kW【解析】【来源】甘肃省武威第十八中学2017-2018学年高二下学期第二次月考物理试题输电电压提高为原来的10倍，根据P=UI知，输送电流减小为原来的，根据电阻定律，知输电线的截面积减为原来的一半，则输电线的电阻增大为原来的2倍，根据，可知输电线上损耗的电功率减小为原来的，则输电线上损耗的功率为2kW。 2．【答案】50    交变电流    提高    【解析】【来源】云南省普通高中2019-2020学年高二上学期1月学业水平考试物理试题 【分析】【详解】[1]居民所用的交流电的周期均为0.02s，频率为50Hz；[2]变压器利用是的电磁感应中的互感现象，变压器利用原副线圈的匝数不同来变压，变压器只能改变交变电流的电压；[3]远距离输电时，由于输电线上的电阻导致电压损失和功率损失，为了降低损失，可以降低输电电流，在保证总功率不变的前提下，可以采用提高输送电压的方式减小损失。 3．【答案】    (1). 1∶25    (2). 4800:11【解析】【分析】（1）根据电阻定律得出输电线的电阻，根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流，从而根据P=UI求出升压变压器的输出电压；根据输电线上的电流和电阻求出输电线上的电压损失；根据变压比公式求解升压变压器原．副线圈的匝数比；（2）根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压，结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比．【详解】（1）远距离输电的示意图，如图所示：
 导线电阻：R线=ρ
代入数据得：R=40Ω
升压变压器副线圈电流：I2=I线
又I2R线=4%P
解得：I2=100A
根据P=U2I2
得：U2=100 kV
根据变压比公式，有： 
（2）降压变压器的输入电压为：U3=U2-I2R线=96kV
由，
得：【点睛】解决本题的关键知道：1．原副线圈的电压比．电流比与匝数比之间的关系；2．升压变压器的输出电压．降压变压器的输入电压．电压损失之间的关系．4．【答案】25【解析】【分析】根据P=UI求出输电线的电流，结合求出输电线上损失的功率【解答】解：根据P=UI得，输电线上的电流，则输电线上损耗的功率故答案为：25【点评】解决本题的关键知道输送功率与输送电压．电流的关系，知道输送电压越高，输送电流越小，输电线上损失的功率越小．　 5．【答案】  热效应  100  安培【解析】【来源】高中鲁科版物理新选修3-2 第四章 远距离输电 章节练习 【详解】输电过程中，电能的损失主要是有电流的热效应造成的；我国电网的交变电流周期为0.02s，一周期内电流的方向改变2次，因此电流方向在1s内改变100次．用安培定则判定直线电流的磁感线方向．6．【答案】16    15.6    6000    【解析】【来源】湖南省衡阳市第八中学2018-2019学年高二下学期期中考试物理（理)试题 【详解】根据题意得，升压变压器原线圈电流：，根据变压器原理得输电导线中的电流为：，解得：，根据，解得：，根据，解得降压变压器输入电压：。7．【答案】4U【解析】【来源】甘肃省甘南藏族自治州卓尼县柳林中学2020-2021学年高二（下）期中质量检测物理试题 由P=UI得，则输电线上损失的功率得输电电压若输送的电功率增加为2P，而输电线中损失的电功率减为，输电线电阻不变，那么输电压应增为4U。8．【答案】  1.6×10-19C  2×1010  正  交 流  热效应  高【解析】【来源】云南省玉溪市民族中学2017-2018学年高一下学期第二次阶段检测物理试题 (1) 电荷量叫做元电荷某带电体所带电荷量是3.2×10-9C，此带电体所带电荷量是元电荷的电荷的定向移动形成电流，物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向。(2) 变压器是根据电磁感应原理工作的，所以变压器只能改变交流电的电压。在远距离送电中，导线上会有电能损失，损失的电能主要由电流的热效应引起，在输电功率一定时，输电电压越高，电能损失就越小。9．【答案】440V【解析】设输送的功率为P，输送电压为U，导线中电流为I，导线的电阻为R，导线损失的功率为△P．则有△P=I2R；又P=UI，联立得：△P=R，由已知得：若要使导线损失的功率降为输送功率的5%，即为原来损失的功率的，则U应变为原来的2倍，所以输送电压应为 U′=2U=2×220V=440V 10．【答案】200；2000【解析】试题分析：输电线上的电流：；输电线路上损失的电压为U线=Ir=200V；损失的电功率：考点：远距离输电 11．【答案】  1∶50  6×104【解析】【来源】四川省绵阳市南山中学2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题由可得，升压变压器输入电流；由得，升压变压器的输出电流；由得：；用户得到的功率；可供灯泡正常发光的盏数．【点睛】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压，不是发电机的输出电压．本题突破点是由输电线上的损失功率，从而算出电线上的电流．12．【答案】减小输电线的电阻    减小输送的电流    【解析】【来源】【区级联考】安徽省宿州市埇桥区2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】根据P损=I线2R线可知，要减少电能输送时的损失，有两个途径：（1）减小输电线的电阻；（2）减小输送的电流；13．【答案】    (1). 4；    (2). 80；【解析】根据电压与匝数成正比，有，可得升压变压器的输出电压为U2=2200V，根据P=UI，输出电流为：，故电压损失为：△U=Ir=20A×0.2Ω=4V，电功率损失为：△P=I2r=202×0.2=80W。 14．【答案】    (1). 10000；    (2). 40；    (3). 900【解析】试题分析：知道输电线上消耗的总功率的大小，根据P耗=I2R线可求得输电线的电阻的大小，求出降压变压器的输入和输出的电流，根据电流与匝数成反比可以求得降压变压器原副线圈的匝数比；根据总的照明的功率的大小和每盏灯泡的功率可以求得总的灯泡的数目。（1）因为，所以（2），又因，所以 （3），  15．【答案】    (1).     (2). 【解析】（1）如果保证输送的电功率不变，将输电电压升高到原来的n倍，根据，电流变为原来的。
（2）在电阻．通电时间一定时，根据，电流变为原来的，电热变为原来的，所以输电线上的能量损失就减小到原来的。点睛：解决此题关键掌握和的应用，注意总功率和损失功率的关系，注意损失电压不是输送电压。 16．【答案】5000W    50W    【解析】【来源】福建省泉州市泉州科技中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题 [1]用200V电压输送，输电线上损失的电功率为[2]改用2×103V电压输送，则输送电压提高后，输电线上损失的电功率为17．【答案】  100:1  10000:1【解析】【来源】北京市西城区2017 — 2018学年度第二学期高二期末考试物理试题根据电流I=P/U，线路上损失的电压U线=IR= 110V输电线电压损失U线1=PR/U111KV输电线电压损失U线2=PR/U2故U线1：U线2=U2：U1=100:1；输电线上的功率损失P线=I2R= 110V输电线的功率损失P线1=11KV输电线的功率损失P线2=故P线1：P线2= =10000:1。 18．【答案】减小输电线的电阻    减小输送的电流    3:1    【解析】【来源】福建省泉州市永春第二中学2018年秋高二物理期中考试题（文科) 【详解】由电功率公式P=UI和△P=I2R得到功率损耗为：；减少输电线路电能损失的途径有两个，一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流，即高压输电；根据公式P=UI，两种情况中，输电线上通过的电流之比I1：I2等于电压的反比，为3：1；【点睛】本题关键推导出输电线的电流和功率损耗的表达式进行分析，高压输电的实质是小电流输电．