物理选择性必修 第二册3.3 电能的输送综合训练题

【精挑】第3节电能的输-1作业练习

一．填空题

1．采用110kV高压向远方城市输电。输送功率一定，为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，输电电压应变为__________kV。

2．国家电网向某地输电，输送功率为1.1×106kW，输电变压器为理想变压器，输电电压为1100kV的特高压，则输电电流__________A，若某段输电导线的电阻为10Ω，则这段导线上损失的功率为_________W。若将来科技发展了，改用10倍电压输电，其他条件不变，则这段导线上损失的功率变为__________W。

3．在实际生活中，我们经常会发现，深夜家里的电灯比傍晚亮一些。产生这种情况的原因是：深夜电路中并联的用电器较少，总电阻较大，干路输电线中的电流就较_______（选填“大”或“小”），输电线电阻分得的电压也就较小，从而导致家里灯泡两端的电压_________（选填“升高”或“降低”）

4．某变电站用1100伏的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出的电压应变为_________伏。

5．某小型实验水电站输出功率是20kw，输电线路总电阻是6Ω，当采用1000v的电压输电时，输电线路损耗的功率为_______W．

6．如图为电能输送示意图，图中A为　   　变压器，B为　    　变压器．（选填“升压”或“降压”）

7．我国西部特别是云．贵．川有大量的水力资源，西电东送是西部大开发的重要项目之一.据报道，云南大朝山在2005年可建成100万千瓦的水力发电站.设电站输出电压为25万伏，则输电线上的电流是___________A.如输电线总电阻为40 Ω，则电流通过输电线时，在输电线上发热消耗的功率为_________ kW.如将输出电压升高到100万伏，则输电线上发热消耗的功率为kW.根据以上数据得出你认为合理的输电方法是________________________.

8．某发电站向外输送电能。若输送的总功率恒定，输电电压为U时，输电线电流为I，输电线上损失的功率为。若改为100U输电，则输电线上的电流变为________，输电线上损失的功率变为________。

9．在输送一定功率的电能时，为减少输电导线因发热而损失的电能，有效的方法是______(填“提高”成“降低”)送电的电压：若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数_______(填“大于”“小于“或“等于”)原线圈的匝数。

10．采用高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为___________

11．某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W,电厂输出电压仅为350V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高到2800V再输出,之后用降压变压器降压到220V给用户使用,已知输电线路的总电阻为4Ω,则损失的电功率为______W,降压变压器的原．副线圈的匝数之比为______．

12．远距离输电时，如果输送的电功率不变，输电电压升高到原来的n倍，则输电线上损耗的功率将变为原来的______倍，输电线上的电压损失将变为原来的______倍．

13．由电磁感应知识知，在闭合电路中产生感应电流的条件是__________；变压器是根据________原理工作的；在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用________输电。

14．小型水利发电站的发电机输出功率为24.5 kW，输出电压为350 V，输电线总电阻为4 Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220 V，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，则电流I1=___________；升压变压器的原．副线圈的匝数之比n1：n2=___________；降压变压器的原．副线圈的匝数之比n3：n4= _________。

15．（1）如图所示为一远程输电的原理图，变压器为理想变压器则n1　        　n2；U2　     　U3；P1　    　P4；I2　     　I3；（填“大于”．“小于”或“等于”）．

（2）若发电机输出功率为10000W，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10Ω，若输电线中因发热而损失的功率为输出功率的10%，试求：用户得到的电功率是　        　W，输出线路中的电流为　        　A，降压变压器原．副线圈的匝数比为　              　．

16．国家电网向某地输电，输送功率为1.1×106KW，输电变压器为理想变压器，输电电压为550kV的特高压，则输电电流为______A，若某段输电导线的电阻为10Ω，则这段导线上损失的功率为______KW，若将来科技发展了，改用10倍电压输电，其他条件不变，则这段导线上损失的功率变为原来的_______________（结果用百分数表示）。

17．中国已投产运行的1000KV特高输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲．乙两地原来采用500KV的超高压输电，输电线上损耗的功率为P，在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000KV特高压输电，若不考虑其它因素影响，则输电线上损耗的功率将变为______P。

18．远距离输电时，为了减少输电线上消耗的电功率，有两个途径　               　；　               　．

参考答案与试题解析

1．【答案】220

【解析】

【详解】因为输电功率，为输电电压，为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为

为输电线路的电阻，即

当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压为原来的2倍，即220kV。

2．【答案】1×103    1×107    1×105   

【解析】【来源】河北省邯郸市2018-2019学年高二下学期期中考试物理试题

【详解】

输电电流为： ；

损失的功率为：△P=I2r=10002×10W=1×107W

改用10倍电压输电，输电线路上的电流为：

损失的功率为：△P′=I′2r=1002×10W=1×105W

3．【答案】小       升高   

【解析】【来源】上海市封浜高中2018－2019学年第一学期高二期中考试物理试题

【详解】

深夜电路中并联的用电器较少，总电阻较大，根据欧姆定律，干路输电线中的电流就较小，输电线电阻分得的电压U线=IR线，也就较小，从而导致家里灯泡两端的电压U用=U-U线，升高。

故答案为：小；升高

4．【答案】2200

【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

耗的功率为：，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，得使输电电流变为原来的，根据P=UI得，P一定，输出电压变为原来的2倍，为2200V。

5．【答案】2400

【解析】考点:远距离输电．

专题:交流电专题．

分析:利用高压输电中：电流等于输送的功率比输电电压，损耗的功率等于电流的平方乘以输电线电阻．

解答:解：由公式知输电线上的电流强度I===20A；

由公式输电线路损耗功率△P=I2R=202×6=2400W

故答案为：2400

点评:做高压输电的题目，要会画线路图，明确各物理量的意义，知道输电功率和损耗的不同．

6．【答案】升压；降压．

【解析】【考点】变压器的构造和原理；远距离输电

【分析】明确远距离输电的过程，知道在输电中要先升压以提高电压减小功率损失，到达用户后要先降压再使用．

【解答】解：为了减小电能的损失，在输电中要采用高压输电，故先经升压变压器将电压升高进行输送，当电到达用户后再经降压变压器将电压降至220V，故A为升压变压器，B为降压变压器．

故答案为：升压；降压．

【点评】本题考查变压器原理以及在远距离输电中的应用，要注意掌握远距离输电中的变压器的使用．

7．【答案】    (1). 1/100    (2).

【解析】试题分析：由于输送功率恒定，根据P=UI计算输送电流，根据计算损失电功率．

因为输送功率一定，故，解得，输电线的电阻为，故改变输送电压后输电线上损失的功率为．

8．【答案】提高    大于   

【解析】【来源】湖南省茶陵县三中2019-2020学年高二上学期12月月考（学考科)物理试题

【详解】

[1]．根据P损=I2R，要减少输电导线因发热而损失的电能，在R不变的情况下，需要减小线路上的电流，输入功率一定，根据P=UI，可以升高输送电的电压来解决问题；

[2]．根据，电压和线圈匝数成正比，若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数大于原线圈的匝数。

9．【答案】

【解析】【来源】陕西省宝鸡市渭滨区2020-2021学年高二（下）期末物理试题

输电功率

U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率

R为输电线路的电阻，即

当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的，则输电电压U变为原来的2倍即。

10．【答案】4900    133：11   

【解析】【来源】江苏省震泽中学2019-2020学年高二上学期第二次月考物理试题

【详解】

[1]．输送的总功率为9.8×104W，将电压升高到2800V再输出，故传输电流为：

故功率损耗为：

△P=I2R=352×4=4900W

[2]．导线上电压损耗为：

△U=IR=35×4=140V

故降压变压器的输入电压为：

U3=U-△U=2800-140=2660V

故降压变压器的原．副线圈的匝数之比为：

11．【答案】       

【解析】【来源】宁夏银川市兴庆区长庆高中2018-2019学年高二（下)期中物理试题)

【详解】

根据P=UI，输送电功率不变，输电电压升高到原来的n倍，则输电电流变为原来的倍，根据知，输电线上损耗的功率变为原来的倍．根据U损=IR知电压损失变为原来的倍．

12．【答案】闭合回路的磁通量发生变化    电磁感应    高压   

【解析】【来源】云南省保山市第九中学2020-2021学年高二（上）阶段性测试物理试题

[1]产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生变化；

[2]变压器是利用电磁感应现象工作的；

[3]在远距离输电中，为了减少电能损失通常采用的方法是高压输电。

13．【答案】70A    1：4    133：22   

【解析】【来源】四川省武胜烈面中学2019-2020学年高二下学期开学考试物理试题

【分析】

【详解】

[1]电流

[2]输电线上损耗的功率

则输电线上的电流

根据理想变压器的电流规律

解得升压变压器的原．副线圈的匝数之比

[3]对于降压变压器

则降压变压器的原．副线圈的匝数之比

14．【答案】（1）小于，大于，大于，等于．

（2）9000，10，45：11

【解析】【考点】远距离输电；变压器的构造和原理

【分析】（1）远程输电需要先经过一个升压变压器将电压增大，然后在经过一降压变压器，最后供给用户，在远程输电过程中要考虑电压和能量的损失

（2）根据损失的功率求出输送的电流，升压变压器原线圈的电流，求出升压变压器的匝数比．根据输出电压和电压损失求出降压变压器的输入电压，结合输出电压求出降压变压器的匝数比．根据损失的功率求出用户得到的功率．

【解答】解：（1）远程输电需要先经过一个升压变压器将电压增大，然后在经过一降压变压器，最后供给用户，在远程输电过程中要考虑电压和能量的损失．

根据知电压和匝数成正比，因U2＞U1，故n1小于n2，理想变压器无能量损失，P1 等于P2；

在远程输电过程中电流的大小不变，所以I2等于I3；要考虑电压和能量的损失，故U2大于U3，P1 大于P4．

（2）输电线损耗的功率△P=10%P=1000W，

用户得到的功率P用=P﹣△P=10000﹣1000W=9000W

根据得，，

原线圈的输入电流，

则．

而，

降压变压器的输入电压U3=U2﹣U损=1000﹣10×10=900V，

所以．

故答案为：（1）小于，大于，大于，等于．

（2）9000，10，45：11

【点评】解决本题的关键知道原副线圈的电压比．电流比与匝数比的关系，知道升压变压器的输出电压等于电压损失和降压变压器的输入电压之和．

15．【答案】2×103    4×104    1%   

【解析】【来源】【区级联考】陕西省宝鸡市金台区2018-2019学年高二第二学期期中检测物理试题

【详解】

输电电流为；导线上损失的功率为：；若输电电压变为原来的10倍，则输电电流变为原来的，则这段导线上损失的功率变为原来的。

16．【答案】

【解析】

[1]当以不同电压输送时，有

P=U1I1=U2I2

而在线路上损失的功率为

可知，损失的功率与电压的平方成反比，即

△P1：△P2=4：1

所以输电线上损失的功率为

17．【答案】减小输电线的电阻；   提高输电电压．

【解析】【考点】 远距离输电；BG：电功．电功率．

【分析】由电功率公式P=UI和△P=I2R推导出功率损耗的表达式分析减少输电线路电能损失的途径．

【解答】解：由电功率公式P=UI和△P=I2R得到功率损耗为：

△P=

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，即提高输电电压；

故答案为：减小输电线的电阻；   提高输电电压．

【点评】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．