1、十电能的远距离输送(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1.远距离输电时，在输送功率不变的条件下()A.只有增大导线的电阻，才能减小输电电流，提高输电效率B.提高输电电压，能减小输电电流，提高输电效率C.提高输电电压，势必增大输电导线上能量的损耗D.提高输电电压，势必增大输电导线上的电流【解析】选B。在输送功率一定的前提下，P输=U输I输，P损=R线，=100%，B正确。【补偿训练】(多选)远距离输电时，为减少输电线上的能量损失可采用的措施有()A.降低导线电阻B.可加快输电速度C.可增大输电功率D.高压输电【解析】选A、D。在输电电流I输一定的情况下，由公式P输=
2、R知，减小导线电阻能减少输电电能损失，故A正确；加快速度不会减小功率损失，并且也无法加快输电的速度，故B错误；一般来说我们所输送的功率均是一定的，并且增大输电功率的同时，电流也将随之增大，损失的功率同样很大，故C错误；在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I输越小，由公式P输=R知，输电电流越小，电能损失越小，所以应该高压输电，故D正确。2.高压输电电压为U，输电线电阻为r，则下列说法正确的是()A.若发电机输出功率不变，使输电电压变大，则输电线损失功率变小B.输电线上损失的功率为P=，故导线电阻越大，损失的功率越小C.通过输电线的电流为I=，故输电电压越高，电流越大，损失的功率越大D
3、.以上说法都不对【解析】选A。P=I2r=()2r，P与U2成反比，A正确；B、C混淆了输送电压U和损失电压U，B、C错误。3.在远距离输电中，原来用电压U0输电，输电线上损失的电功率为P损，现在要使输电线上损失的电功率减小到原来的，则输电电压应为()A.100U0B.U0C.D.【解析】选B。P损=I2r，I=，解得P损=()2r，所以P损，所以当P损为原来的时，U0=U0，B正确。【补偿训练】“西电东送”工程中，为了减少输电损耗，必须提高输电电压。从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW，输电电压为1 000 kV，输电线电阻为100 。若改用超导材料作为输电线，则可减少输电损耗
4、的功率为()A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW【解析】选A。输电电流I=，输电线路损失的电功率P损=I2r=()2r=1105 kW；当改用超导输电时，就不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损，A正确。4.(多选)如图为远距离输电示意图，升压变压器与降压变压器的匝数比分别为1100和1001，发电站输出电压为u=250sin 100t (V)。下列说法正确的是()A.用户得到的交变电压频率为50 HzB.用户得到的交流电压有效值为250 VC.用电高峰期升压变压器的输出电压不变D.输送过程中电能的损耗主要来自变压器原、副线圈的发热【解析】选A、C。变压器不会改变
5、交流电的频率，选项A正确；由于输电线上有电压的损失，变压比为1100和1001，所以用户得到的交流电压有效值小于250 V，选项B错误；发电站发出的电压是定值，升压变压器的输出电压也是定值，与负载无关，选项C正确；输送过程中电能的损耗主要来自输电线，选项D错误。5.如图所示，在远距离输电电路中，升压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，电表均为理想电表。若用户的总功率减小，则下列说法正确的是()A.电压表V1示数减小，电流表A1示数减小B.电压表V1示数增大，电流表A1示数减小C.电压表V2示数增大，电流表A2示数减小D.电压表V2示数减小，电流表A2示数减小【解析
6、】选C。根据=得电压表V1两端的电压U1不变，用户总功率减小，所以输出功率减小；根据P出=U1I1得通过电流表A1的电流I1将减小，根据=得通过电流表A2的电流I2将减小，降压变压器原线圈两端的电压U=U1-I1R线将增大，根据=得电压表V2两端的电压U2增大，综上可知C正确。【补偿训练】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，这是因为此时()A.总电阻比深夜时大，干路电流小，每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大，干路电流小，每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小，干路电流大，输电线上损失的电压大D.干路电流一定，支路比深夜时
7、多，分去了一部分电压【解析】选C。此时用电器多，负载大，电阻小(因为用电器都是并联的)，而变压器输出电压U不变，由I=可知，干路电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故用电高峰时比深夜暗，故C正确。6.远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()A.=B.I2=C.I1U1=I2RD.I1U1=I2U2【解析】选D。根据理想变压器的工作原理得I1U1=I2U2、=。U2不是加在R两端的电压，故I2。而I1U1等于R上消耗的功率I2R与下一级变压器的输入
8、功率之和，选项D正确。二、非选择题(本题共2小题，共24分)7.(12分)如图所示，交流发电机向理想变压器M1提供e=220sin100t (V)的交变电压，升压变压器原、副线圈匝数之比为110，远距离输电导线总电阻R=2 ，输送功率为10 kW，则输电线上损失的功率为多少？【解析】由发电机提供e=220sin100t (V)的交变电压可知，提供给变压器原线圈n1两端的电压U1=220 V，副线圈n2两端输出的电压U2=2 200 V。根据输出功率P=10 kW，可得IR= A= A，又因为PR=R，所以PR=()22 W=41 W。答案：41 W8.(12分) 某小型水力发电站的发电输出功率
9、为5104 W，发电机的输出电压为250 V，输电线总电阻R线=5 。为了使输电线上损失的功率为发电机输出功率的4%，必须采用远距离高压输电的方法，在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器。设用户所需电压为220 V，不计变压器的损失。(1)求输电线上的电流；(2)升、降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？(3)可供多少盏“220 V40 W”的白炽灯正常工作？【解析】(1)输电线上损失的功率P损=0.04P=2 000 W，由P损=R线得I2=20 A。(2)由P=U2I2，得U2= V=2.5103 V对升压变压器：=对降压变压器：U3=U2-I2R线=(2 500-205) V=
10、2 400 V，又U4=220 V，故=。(3)n=1 200(盏)。答案：(1)20 A(2)(3)1 200盏(15分钟40分)9.(7分)分别用220 V和1 100 V的电压输电，输送电功率相同，导线材料和送电距离也相同。若要输电线路上的功率损失也相同，则所用导线的横截面积之比是()A.251B.51C.15D.125【解析】选A。设导线的电阻率为，导线的横截面积为S，导线总电阻为R，送电距离为L，输电电压为U，输电线中电流为I，输送功率为P，则由P=UI得，I=，输电损失的电功率为P=I2R，R=，联立可得：P=。由题意，P、L、P相等，则有S1S2=1 10022202=251。1
11、0.(7分)(多选)远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，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是输电线的等效电阻，交流电源的输出电压恒定。当K由2改接为1时，下列说法正确的是()A.电压表读数增大B.电流表读数增大C.电流表读数减小D.输电线上损失的功率减小【解析】选A、C、D。K由2改接为1时，升压变压器副线圈匝数增多，根据U1U2=n1n2可知输电电压U2升高，输电功率不变，由P=UI可知，输电线电流减小，损耗电压及损耗功率都会减小，降压变压器输入电压增大，所以最终降压变压器的输出电压变大，电压表测路端电压，示数变大，A、C、D正确。11.
12、(7分)在如图所示的远距离输电电路图中，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.输电线上损耗的功率增大D.降压变压器的输出电流减小【解析】选C。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，选项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
13、器的输入电压U3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，选项B错误；根据P损=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，选项C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，选项D错误。12.(19分)三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦。(1)若输出的电压为20万伏，则输电线上的电流为多少？(2)某处与电站间每根输电线的电阻为10欧，则输电线上损失的功率为多少？它占输出功率的几分之几？(3)若将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功率的几分之几？【解析】(1)由P=UI，得I= A
14、=2 500 A(2)输电线上损失的功率P=I22r=2 5002210 W=1.25108 W损失功率与输出功率之比为=(3)当电压升高至50万伏时，I= A=1 000 A输电线上损失的功率为P=I22r=1 0002210 W=2107 W损失功率与输出功率之比为=答案：(1)2 500 A(2)1.25108 W(3)1 000 A2107 W【补偿训练】如图甲所示，一个小型水力发电站，发电机输出电压U0=250 V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm=30 kW，它通过总电阻r线=2.0 的输电线直接向远处的居民区供电，设居民区所有用电器都是额定电压U用=220 V的白炽灯，总功
15、率为P用=22 kW，不计灯丝电阻随温度的变化。(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？(2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗，已知用户变压器的降压比为401，如图乙所示。当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？【解析】(1)由P用=求得用户总电阻R用=2.2 ，电路中的电流为I=59.5 AU灯=IR用=130.9 V131 VP输=U0I=14 875 W14.9 kW。(2)P用=U4I4，U4=220 V，I4=100 A=，I3=2.5 AP损=r线=12.5 W。答案：(1)131 V14.9 kW(2)12.5 W关闭Word文档返回原板块
