2019年秋人教版物理选修3-2同步含解析练习：5.5电能的输送

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1、A 级 抓基础1.中国已投产运行的 1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程.假设甲、乙两地原采用 500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为 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 1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为（ ）A. B. C.2P D.4PP4 P2解析：由 PUI 可知由 500 kV 的超高压输电变为 1 000 kV 特高压输电时，输电线电流变为原来的 ，再根据 P 损 I 2R 线 可得，输电线上损耗的电功率将变为 ，故选 A. 12 P4答案：A2.（多选）在远距离输电时，输送的电

2、功率为 P，输电电压为 U，所用导线电阻率为，横截面积为 S，总长度为 L，输电线上损失的电功率为 P，用户得到的电功率为 P，则 P、P 的关系式正确的是（ ）A.P B.PU2SL P2LU2SC.PP D.PPU2SL (1 PLU2S)解析：输电线电阻 R ，输电电流 I ，故输电线上损失的电功率为 PI 2RLS PU. ，用户得到的电功率为 PPPP .(PU)2 LS P2LU2S (1 PLU2S)答案：BD3.（多选）远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用远高于 330 kV 的电压进行输电，采用高压输电的优点是（ ）A.可节省输电线的铜材料B.可根据需要调节交变电

3、流的频率C.可减小输电线上的能量损失D.可加快输电的速度解析：由 PUI 得 I ，当输电功率 P一定时，采用高压输电，U 大则 I小，输电PU线中的电流就小.由 P 线 I 2r可知，在要求输电线损耗一定的情况下，电流小，就可选电阻率略大一点的材料作导线；若输电线的材料确定，电流小，则可以减少输电线上的能量损失，故 A、C 正确；交变电流的频率是固定的，不需要调节.输电的速度等于电磁波的传播速度，是一定的，故 B、D 不正确.答案：AC4.某用电器距离供电电源为 L，线路上的电流为 I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为 ，那么，该输电导线的横截面积最小值是（ ）A. B.

4、LU 2LIUC. D.UIL 2ULI解析：输电线电流 I ，R ，所以最小横截面积为 S .UR 2LS 2LR 2LIU答案：B5.（多选）某小型发电站的电能输送示意图如图所示.发电机的输出电压为 220 V，升压变压器原、副线圈匝数分别为 n1、n 2，降压变压器原、副线圈匝数分别为 n3、n 4.要使额定电压为 220 V 的用电器正常工作（变压器均为理想变压器） ，则（ ）A. n2n1n3n4B. U3U 2U 线 ，U2U1 n2n1 U3U4 n3n4故 ，选项 A 正确.n2n1n3n4答案：ADB 级 提能力6.输电导线的电阻为 R，输送电功率为 P，现分别用 U1 和

5、U2 两种电压来输电，则两次输电线上损失的电压之比和功率之比分别为（ ）A.U U ，U 1U 2 B.U U ，U U2 21 2 21 21 2C.U2U 1，U U D.U2U 1，U 2U 12 21解析：由 PUI 得输电线中的电流 I ，输电线上损失的电压 U 损 IR R，输电PU PU线上损失的功率 P 损 I 2R R，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的电(PU)2 压与输电电压成反比，损失的功率与输电电压的二次方成反比，所以两次输电线上损失的电压之比为 U2U1，损失的功率之比为 U U .2 21答案：C7.（多选）曾有一些低温雨雪冰冻使我国部分地区严重受灾，其

6、中高压输电线因结冰而损毁严重.为消除高压输电线上的冰凌，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，高压线上输电电压为 U，电流为 I，热耗功率为 P；除冰时，输电线上热功率需变为 9P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变） （ ）A.输电电流为 3I B.输电电流为 9IC.输电电压为 3U D.输电电压为 U13解析：因输电功率 P和输电线电阻 r不变，由 PI 2r，得 r ，当 9PI 2r时，PI2得 I2 9I 2，所以 I3 I，选项 A 正确，选项 B 错误；又 PIUIU ，得 U9Pr 9I2rr U，选项 D 正确，选项 C 错误.IUI IU3I

7、 13答案：AD8.某电站输送电压为 U5 000 V，输送功率为 P500 kW，这时安装在输电线路的起点和终点的电能表一昼夜里读数相差 4 800 kWh（即 4 800 度电）.（1）求输电线的电阻.（2）若要使输电损失功率降到输送功率的 1.6%，电站应使用多高的电压向外输电？解析：（1）因为两地的电能表读数之差即为线路损失的电能，由此可求线路损失的功率：P 损 200 kW，由 P 损 I 2R R，得Wt 4 800kWh24 h (RU)2 输电线的电阻 R U2 5 0002 20 .P损P2 200 000500 0002（2）要使输电损失的功率降到输送功率的 1.6%，则P

8、 500 kW 1.6%8 kW，损而 P I 2R R，得损 (PU)2 输送电压 U P 500 000 V2.510 4 V.208 0009.学校有一台应急备用发电机，内阻为 r1 ，升压变压器的匝数比为 14，降压变压器的匝数比为 41，输电线的总电阻为 R4 ，全校共有 22 间教室，每间教室用“220 V 40 W”的灯 6 盏，要求所有灯都正常发光，则：（1）发电机的输出功率多大？（2）发电机的电动势多大？（3）输电线上损耗的电功率多大？解析：（1）所有灯都正常工作时的总功率 P222640 W5 280 W，用电器总电流 I3 24 A，P2U4输电线上的电流 I2 6 A，I34降压变压器上的输入电压 U34U 4880 V，输电线上的电压损失 U 损 I 2R24 V，因此，升压变压器的输出电压 U2U 损 U 3904 V，输入电压 U1 226 V，U24输入电流 I14I 224 A，所以发电机的输出功率 P1U 1I15 424 W.（2）发电机的电动势 EU 1I 1r250 V.（3）输电线上损耗的电功率 P 损 I R144 W.2