长汀一中高二物理自主学习校本作业2020. 3.12 1 4.3电能的远距离传输
1、远距离输电时,为了减少输电线上电能损失,应( ) A.提高输送电压,增大输送电流 B.提高输送电压,减小输送电流 C.减小输送电压,增大输送电流 D.减小输送电压,减小输送电流 2、远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到原来的n倍,则（ ）
A.输电线上损失的电压减少到原来的1nn
B.输电线上损失的电压减少到原来的1n C.输电线上损失的电能减少到原来的221nn D.输电线上损失的电能不变 3、如图为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述不正确的是（ ） A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗的 C.在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D.高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 4、如图所示,某小型发电站发电机输出的交变电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处输电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个输电过程,下列说法正确的是( ) A. 升压变压器的匝数比为1:100 B. B. 输电线上的损失功率为300W C. C.输电线上的电流为100A D. D.降压变压器的输入电压为4700V
5、某水电站,用总电阻为2.5的输电线给500km外的用户输电,其输出电功率是6310kW.现用500kV电压输电,则下列说法正确的是( ) A.输电线上输送的电流大小为52.010A B.输电线上由电阻造成的电压损失为15kV C.若改用5kV的电压输电,则输电线上损失的功率为8910kW
D.输电线上损失的功率为2UPr,U为输电电压,r为输电线的电阻 6、如图为远距离输电示意图,升压变压器T1的原、副线圈匝数比为n1:n2=k:1,降压变压器T2的原、副线圈匝数比为n3:n4=1:k,在T1的原线圈两端接入一内阻为k2r、电动势e=Emsinωt的交流电源,两条输电线的总电阻为r,假设用户处的总电阻为R,不考虑其他因素的影响,两变压器均为理想变压器,则输电线上损失的电功率为( )
A. 222222mkErRkr B. 22222mkErRkr
C. 22222mkErRrkr D. 2222mkErRrkr 长汀一中高二物理自主学习校本作业2020. 3.12 2 7、远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，那么当用户用电的总功率增大时，下列说法错误的是（ ） A．升压变压器的原线圈中的电流变大 B．升压变压器的输出电压升高 C．降压变压器的输出电压降低 D．输电线上损失的功率增大 8、如图所示,某发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8Ω,要使输电线上的功率损失为发电机输出功率的5%,而用户得到的电压正好为220V,则升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( ) A.16:1 190:11 B.1:16 11:190 C.1:16 190:11 D.16:1 11:190 9、如图所示为实验室内设计的远距离输电线路示意图,变压器为理想变压器,2是升压变压器的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,R是输电线的电阻,交流电源的输出电压恒定.当K由2改接到1时,下列说法正确的是( ) A.输电线上损失的功率减小 B.电流表的示数一定增大 C.电压表的示数减小 D.灯泡的亮度增大 10、一台发电机最大输出功率为4000kW，电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电．输电线路总电阻为R＝1kΩ.到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220V、60W)．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103A和20A B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1 D.有6×104盏灯泡(220V、60W)正常发光 11、在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失.有一个小型发电站,输送的电功率为500kWP,当使用5kVU的电压输电时,测得安装在输电线路起点和终点处的两只电能表一昼夜示
数相差4800kW·h,求: (1).输电效率和输电线的总电阻r; (2).若想使输电效率提高到98%,又不改变原输电线,那么发电站应使用多高的电压向外输电?
12、风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展,某风力发电机输出功率为100kW,输出电压为250V,用户需要的电压为220V,输电线电阻为10Ω若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%. (1).求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比; (2).画出此输电线路的示意图并求出用户得到的电功率.
长汀一中高二物理自主学习校本作业2020. 3.12 3 4.3电能的远距离传输 参考答案 1.B 解析：A、根据功率公式P＝I2R，为了减少输电线上的电能损失，可减小输电电流，又根据P＝UI知，输送功率一定时，增大输送电压可减小输送电流，故A正确； B、根据P＝UI知，输送功率一定时，增大输送电压，减小输送电流，故B错误； C、根据P＝UI知，输送功率一定时，减小输送电压增大了输送电流，根据功率公式P＝I2R，则损失功率增大，故C错误； D、根据P＝UI知，输送功率一定时，减小输送电压增大了输送电流，故D错误； 故选：A。
2.B 解析：输送的功率一定,根据P=UI,可知输电电压越高,输电电流越小,若输送电压提高到原来的
n倍,则电流减小到原来的1n,根据UIr,可知输电线上损失的电压减少到原来的1n,故A错误,B正确；
根据2PRI损,可知输电线上损失的功率减少到原来的21n,则输电线上损失的电能减少到原来的21n,故C、D错误. 3.C
4.B 解析：输电线上的损失功率为0.6%×50kW=300W,选项A正确。由22300IRW可得输电线上电
流210IA,升压变压器原线圈电流11100APIU,由理想变压器特点2112InIn,1122nUnU知,升压变压器副线圈电压为5000V,升压变压器的匝数比为1:10,选项BC错误。输电线上损失的电压为2=30UIRV损,则降压变压器的输入电压为4970V,选项D错误。
5.B 解析：由PUI得输电线上输送的电流大小为933310A6.010A50010I,选项A错误;输
电线上损失的电压为36.0102.5V15kVUIr,选项B正确;输电线上损失的功率不可能比输送功率还大,选项C错误;输电线上损失的功率22()UPIrr,U为输电线两端电压,r为输电线的电阻,选项D错误.
6.A 解析：由题意可知降压变压器原线圈有324334243443nUUnnRRnInkIn,同理,升压变压器原线圈有
2211
2212
UnR
rRkrInk
,又2m1m21211212222EIkrEUkrnIIIn,联立解得输电线上的电流
m22
222kEIRkr
,则输电线上损失的电功率222m22222rkErPIrRkr,A正确。 长汀一中高二物理自主学习校本作业2020. 3.12 4 7.B
8.C解析：输电线损失功率P损=100×103×5%W=5×103W,所以输电线电流,升压变压器原线圈电流,故升压变压器原、副线圈匝数比1221116nInI。升压变压器副线圏两端电压221
1
4000VnUUn,输电线损失电压U损=I2R总=200V,降压变压器原线圈电压U3=U2-U损=3800V,故降压变压
器原、副线圈匝数比为334419011nUnU,故选项C正确。 9.BD 解析：由于交流电源的输出电压不变,当K由2改接为1时,升压变压器副线圈匝数增加,根据理想变压器电压比可知升压变压器副线圈电压增大,所以最终降压变报器的输出电压也变大,所以电压表的示数变大,通过灯泡的电流变大,由于降压变压器原、副线圈匝数比不变,所以输电线上电流变大,电流表的示数变大,输电线上损失的功率变大.故B、D正确.
10.ABD 解析：发电机处于满负荷工作状态时,1T原线圈电流为11000AI,设输电线路电流即1T副
线圈电流为I,输电线路损耗功率为322400010W10%400kW1000ΩIRI,解得20AI,故A正确;1T原副线圈匝数比为11:0.021:50nII,2T原线圈电压为180kVUIR,故2T原、副线圈电压分别为51.810V和220V,B对;2T原副线圈匝数比为521.810:22040:1n,故C错;设负载有N盏灯泡正常发光,则4000kW90%60WN,解得,故D正确。 11. 1.60%;20Ω 2.22.4kV 解析：(1).由于输送功率500kWP,一昼夜输送电能12000kWhEPt,终点得到的电能
'7200kWhEEE,因此效率'100%60%EE,输电线上的电流100APIU,而输电线
损耗的功率2rPIr,其中4800kW=200kW24rP,可得20r; (2).输电线上损耗的功率221()rPPrUU,原来200kWrP,现在要使'10kWrP,则22''rrPU
PU,可得输电电压应调节为'22.4kVU.
12.(1).1:20;240:11; (2).见解析;96kW 解析：(1).输电线损耗的功率1004%kW4kWP线,又21PIR线线,解得输电线上电流
220PARI线线,原线圈中输入电流11=400PAIU,则升压变压器原、副线圈的匝数比为
1221
20140020nIA
nIA,则升压变压器副线圈的电压为21125000nUVnU,输电线损失的电压为线