高中物理3.3 电能的输送精练

这是一份高中物理3.3 电能的输送精练，共10页。试卷主要包含了采用高压向远方的城市输电，电网供电等内容，欢迎下载使用。
【特供】第3节电能的输-1作业练习一．填空题1．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。 2．（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　              　． 3．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．4．要减少电能输送时的损失，有两个途径：（1）．___________（2）．___________5．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.6．某发电站，发电机的输出功率为5×105kW，采用500 kV的高压输电，输电线上的总电阻为20Ω，则输电线上的电流为___________A，输电线上损失的电压为___________V，输电线上损失的电功率为___________kW。7．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___________8．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。9．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。 10．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”）11．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______.12．一小水电站，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____________。13．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_________。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．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。16．在雨雪冰冻天，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为△P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）输电电流为　    　，输电电压为　　  ．17．在远距离输电时，若直接采用某电压输电，电压和电能都会有很大的损失；现通过升压变压器使输电电压升高为原电压的n倍，若在输送电功率不变的情况下，则输电线路上的电压损失将减小为原来的________，输电线路上的电能损失将减少为原来的________？18．下图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,发电机输出功率为,输出电压是,用户需要的电压是.输电线电阻为,若已知输电线中因发热而损失的功率为输送功率的,则在输电线路中设置的升压变压器原副线圈的匝数比为_________，降压变压器原副线圈的匝数比为_________，远距离输电线路中损失的电压为___________，用户得到的电功率为___________。
参考答案与试题解析1．【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 2．【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． 3．【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．4．【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；5．【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。 6．【答案】1000（1×103）    20000（2×104）    2×104    【解析】[1] 由得出[2] 由   得出[3] 由得出7．【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。8．【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。9．【答案】升压    降压    变电站    网络    经济效益    电力供求    电力    【解析】（1）[1][2]远距离输电的基本原理：在发电站内用升压变压器升压，然后进行远距离输电，在用电区域通过降压变压器降到所需的电压。（2）[3][4]电网：通过网状的输电线．变电站，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网络。（3）[5][6][7]电网输电的优点，①降低一次能源的运输成本，获得最大的经济效益。②减小断电的风险，调剂不同地区电力供求的平衡。③合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高。10．【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11．【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．12．【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13．【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。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】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。16．【答案】3I, 【解析】【考点】远距离输电【分析】根据根据△P=I2r，确定电流的大小，再根据U=确定输电电压的变化，根据原副线圈电压比等于匝数比确定升压变压器原．副线圈匝数比．【解答】解：根据△P=I2r，导线上的热损失功率变为原来的9倍，电流应增加为原来的3倍，即为3I；由P=UI知，则输送电压变为故答案为：3I，【点评】解决本题的关键掌握输送功率与输电电压．输电电流的关系P=UI，以及掌握输电线上损耗的功率△P=I2r．  17．【答案】    (1). ；    (2). 【解析】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 ；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。 18．【答案】        【解析】【来源】 山东省菏泽市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题根据题意可知，输电线损耗功率，又，解得，输电线电流，所以，故，远距离输电线路中损失的电压为，解得降压变压器原线圈两端电压为，所以；用户得到的电功率：．【点睛】对于远距离输电这一块，（1）输电电流I：输电电压为U，输电功率为P，则输电电流；（2）电压损失：输电线始端电压U与输电线末端电压的差值；（3）功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的功率①，②，③．