版选修3_2.doc

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1、1第 5 节 电能的输送随堂检测1下列关于减少远距离输电导线上热损耗的说法中，正确的是( )A因为热功率 P ，所以应降低输电电压，增大输电导线的电阻，才能减少输电导U2R线上的热损耗B因为热功率 P IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减少输电导线上的热损耗C因为热功率 P I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输电电流的方法来减少输电导线上的热损耗D以上说法均不正确解析：选 C.不能盲目套用公式，要注意其物理意义，在求热损耗时可以用 P 损 I R2线线 或用 P 热 U 线 I 线 ，也可用 P ，但 U 必须为输电导线两端的电压故选项 C 正确U2R2(2018江苏东台创新学校月考

2、)如图所示是远距离输电的示意图，下列说法正确的是( )A a 是升压变压器， b 是降压变压器B a 是降压变压器， b 是升压变压器C a 的输出电压等于 b 的输入电压D a 的输出电压等于输电线上损耗的电压解析：选 A.远距离输电先升压，后降压，选项 A 正确，选项 B 错误；由于输电线上有电压损耗，故 a 的输出电压等于 b 的输入电压与输电线上损耗的电压之和，选项 C、D 错误3如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数 n1 n4 n2 n3，四根模拟输电线的电阻 R1、 R2、 R3、 R4的阻值均为 R，A 1、A 2为相同的理想交流电流表，L1、L 2为相同的小灯

3、泡，灯丝电阻 RL2 R，忽略灯丝电阻随温度的变化当 A、 B 端接入低压交流电源时( )2AA 1、A 2两表的示数相同BL 1、L 2两灯泡的亮度相同C R1消耗的功率大于 R3消耗的功率D R2两端的电压小于 R4两端的电压解析：选 D.设 A、 B 端所加电压为 U.由欧姆定律知，通过 A2表的电流大小 I2 .通U2R RL过升压变压器升压后输出电压 U U，降压变压器获得电压为n2n1U I12R U I12R，灯泡 L1两端电压为 ，则通过灯泡 L1的电流为n2n1 (n2n1U I12R)n4n3.故由变压器电流变化规律得 A1表的电流大小 I1 .又(n2n1U I12R)n

4、4n3RL(n2n1U I12R)n4n3RL n4n3因为 n1 n42R，所以 I1I2，故灯泡 L1亮度更大，选项 B 错误；由于 I1n2n1n3n4B. U3，所以 ，故 A 正确，B 错误n2n1 U2220 V n3n4 U3220 V n2n1n3n45(2018安徽池州江南中学月考)如图所示，发电机输出功率为 100 kW，输出电压为 U1250 V，用户需要的电压为 U4220 V，两变压器之间输电线的总电阻为 R 线 10 ，其他电线的电阻不计，若输电线中因发热而损失的功率为总功率的 4%，试求：(变压器是理想的)发电机输出电流和输电线上的电流大小？解析：输电线路的示意图

5、如图所示，输电线损耗功率 P 线 4% P 出 4 kW 又 P 线 I R 线 2输电线电流 I2 I320 A 原线圈中输入电流 I1 A400 A.PU1 100 000250答案：400 A 20 A 课时作业一、单项选择题1下列关于高压直流输电的说法，正确的是( )A高压直流电可以经过变压器提升电压后进行输送B在输送过程中直流输电不考虑输电线的电感对电流的影响C在输送过程中直流输电不考虑输电线的电阻对电流的影响D直流输电，用户可以直接得到直流电解析：选 B.现代的直流输电，只有输电这个环节使用高压直流，发电、用电及升、降电压仍然是交流，D 错误；变压器只能对交流起作用，对直流不起作用

6、，A 错误；在输电功率大、输电导线横截面积大的情况下，对交流来说，感抗会超过电阻，但电感对直流就不会有影响，当然电阻对直流和交流是同样有影响的，B 正确，C 错误2远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到 n 倍，则( )A输电线上的电压损失增大4B输电线上的电能损失增大C输电线上的电压损失不变D输电线上的电能损失减少到原来的1n2解析：选 D.在输送功率一定时，由 I 知，电压提高到 n 倍，则电流变为原来的 ，PU 1n电压损失减为原来的 ，故 A、C 错误；由 P 损 I2R 知，功率损失减为原来的 ，故 B 错误，1n 1n2D 正确3(2018福建莆田二十四中月考)在如图所示的远

7、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( )A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输出电流减小D输电线上损耗的功率增大解析：选 D.由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故 A 错误由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压 U2不变，根据 P UI 可知输电线上的电流 I 线 增大，根据 U 损 I线 R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压 U3 U2 U 损 可得，降压变压器的输入电压 U3

8、减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故 B 错误根据 P 损 I R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，2线故 D 正确根据电流与匝数成反比可知，降压变压器的输入电流增大，则输出电流也增大，故 C 错误4(高考福建卷)如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器 T的原、副线圈匝数分别为 n1、 n2，在 T 的原线圈两端接入一电压 u Umsin t 的交流电源，若输送电功率为 P，输电线的总电阻为 2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )A( ) B( )n1n2 n2n15C4( )2( )2r D4( )2

9、( )2rn1n2 PUm n2n1 PUm解析：选 C.升压变压器 T 的原线圈两端电压的有效值为 U1 ；由变压关系可得 Um2 ，则 U2 ；因为输送电功率为 P，输电线中的电流为 I2 ，则输电线U1U2 n1n2 n2Um2n1 PU2 2n1Pn2Um上损失的电功率为 P I (2r) ，故选项 C 正确25远距离输电，原来用电压 U0输电，在输电线上损失的电功率为 P，现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的 ，则输电电压应为( )110A100 U0 B. U010C. D.U010 U0100解析：选 B.设线路电阻为 r，损失功率为 P I2r，线路电流为 I ，解得 PP

10、U0，则 P ，当 P 为原来的 时， U 0 U0，选项 B 正确110 106照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些这是因为用电高峰时( )A总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小解析：选 C.照明供电线路的用电器是并联的，晚上七、八点钟用电高峰时，用电器多，总电阻变小，供电线路上的电流变大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电

11、压较小，C 正确7(2018海南华侨中学月考)在远距离输电时，在输送的电功率和输电线电阻都保持不变的条件下，输电的电压为 U1时，输电线上损失的功率为 P1；输电的电压为 U2时，输电线上损失的功率为 P2 .则 U1 U2为( )A. B.P2P1 P1P2C. D. P2P1 P1P2解析：选 A.输送的功率一定，由 P UI 知， I P/U，则 P 损 I2R R，知输电线上P2U2损失的电功率与电压的平方成反比，则 ，故 A 正确，B、C、D 错误U1U2 P2P16二、多项选择题8(2018湖北沙市中学月考)供电电路的电源的输出电压为 U1，线路导线上的电压为 U2，用电器得到的电

12、压为 U3，导线中电流为 I，线路导线的总电阻为 R，若要计算线路上的损失功率，可用的公式有( )A B I(U1 U3) C I2R D解析：选 BCD.U1不等于线路上的电压，A 错误；线路导线上的电压为 U2 U1 U3，导线中电流为 I，线路上的损失功率 P UI I(U1 U3)，B 正确；导线中电流为 I，线路导线的总电阻为 R，线路上的损失功率 P I2R，C 正确；线路导线上的电压为 U2，线路导线的总电阻为 R，线路上的损失功率 P ，D 正确9一台发电机最大输出功率为 4 000 kW、输出电压为 4 000 V，经变压器 T1升压后向远方输电输电线路总电阻 R1 k.到目

13、的地经变压器 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%，变压器 T1和 T2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则( )A T1原、副线圈电流分别为 1103A 和 20 AB T2原、副线圈电压分别为 1.8105V 和 220 VC T1和 T2的变压比分别为 150 和 401D有 6104盏灯泡(220 V，60 W)正常发光解析：选 ABD.远距离输电的电路如图所示，在升压变压器原线圈中由 P U1I1，得原线圈中电流为 1103 A，在远距离输电线路中由 P I R 线 得 T1副线圈中电流为 20 A，2线故

14、选项 A 正确；在远距离输电线路中由 P U2I2和 I 线 I2得 U2210 5 V，由 U I 线 R线 ， U U2 U3可得 T2原线圈电压为 1.8105 V，由于灯泡能正常发光，故 T2副线圈电压为 220 V，故选项 B 正确；由变压器变压特点知变压比与匝数成正比，故可得 T1变压比为 150，而 T2的变压比为 9 00011，故选项 C 错误；正常发光时每盏灯的功率为 60 W，由 90%P NP 额 ，可得 N610 4盏，故选项 D 正确10为消除高压输电线上的冰，假设利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上输电电压为 U，电流为 I，热消耗功率为 P 损 ；除冰时

15、，输电线上的热功率需要变为9P 损 ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( )A输电电流为 3I7B输电电流为 9IC输电电压为 3UD输电电压为 U13解析：选 AD.输电线上损失的功率为 P 损 I2R 线 R 线 ，由该式可知要使 P 损 增大为(PU)2 原来的 9 倍，输电电流应变为原来的 3 倍或输电电压变为原来的 ，故选项 A、D 正确13三、非选择题11某交流发电机输出功率为 5105 W，输出电压为 U1.010 3 V，假如输电线的总电阻 R10 ，在输电线上损失的电功率等于输电功率的 5%，用户使用电压 U 用户 380 V.(1)画出输电线路的示意图；(标明各部分

16、的符号)(2)所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比是多少？(使用的变压器是理想变压器)解析：(1)画出电路如图所示(2)I1 500 APUP 损 5% P5%510 5 W2.510 4 WP 损 I R， I2 50 A2P损RI3 A1.2510 3 AP用 户U用 户 P P损U用 户 4.75105380所以 n1n2 I2I1 50500 110 .n 1n 2 I3I2 1.2510350 251答案：(1)见解析图 (2)110 25112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

17、，输出电压是 250 V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为 125，输电导线中的电功率损失为输入功率的 4%.(1)求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流(2)求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压8(3)计算降压变压器的输出功率解析：根据题意，画出输电线路图(1)对升压变压器，根据公式 ，U2U1 n2n1有 U2 U1 250 V6 250 Vn2n1 251I2 A16 A.P2U2 P1U2 100 0006 250(2)因为 P I R， P0.04 P12所以 R 15.625 ，4 000162因为 U U2 U3 I2R，U3 U2 I2R(6 2501615.625) V6 000 V.(3)P4 P1 P0.96 P10.96100 000 W96 000 W.答案：(1)6 250 V 16 A (2)15.625 6 000 V(3)96 000 W