高中沪科版 (2019)3.3 电能的输送课时作业

这是一份高中沪科版 (2019)3.3 电能的输送课时作业，共12页。试卷主要包含了远距离输电使用高压输电等内容，欢迎下载使用。
【精选】第3节电能的输-1优质练习一．填空题1．利用垃圾发电可减少垃圾堆放，消除细菌和减少传染病传播，减少大气污染中国第一座垃圾电站在深圳市，日处理垃圾300吨，发电功率当采用10kV电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差，则输电线上的总电阻为______ ，若要使输电线上损失的功率变为输送功率的，则输电电压应提高到______ 2．某发电站的输出功率为，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为，输电线损耗的电功率为输出功率的，则理想变压器原副线圈的匝数比为______。3．中国已投产运行的1000KV特高输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲．乙两地原来采用500KV的超高压输电，输电线上损耗的功率为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1000KV特高压输电，若不考虑其它因素影响，则输电线上损耗的功率将变为______P。 4．在远距离输电中, 发电机发出的电压为220伏, 发出的电功率为44千瓦, 输电线的总电阻为0.2欧, 为减小输电线损失的电压和电能，使用原副线圈匝数比为1:10的升压变压器升压,再用10:1的降压变压器降压方式送电. 输电线上损失的电压为_______V, 损失的电功率为________W 5．特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为？P，到达B处时电压下降了？U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为？P′，到达B处时电压下降了？U′。不考虑其他因素的影响，？P′=______，？U′=______（？P和？U已知）6．远距离输电时，为了减少输电线上消耗的电功率，有两个途径　               　；　               　． 7．某发电厂原来用11V的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到220kV输电，输送的电功率都是P。若输电线路的电阻为R，下列说法是否正确?请阐述理由。说法1:根据公式，提高电压后输电线上的电流减小为原来的；__________说法2:根据公式，提高电压后输电线上的电流增大为原来的20倍。________说法3:根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减小为原来的。_______说法4:根据公式，提高电压后输电线上的功率损失增大为原来的400倍。________ 8．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　　  ．9．远距离输电使用高压输电。发电站一台发电机输出电功率150 kW，输出电压500 V，经发电站附近的升压变压器升压后，通过总电阻为10 Ω的输电线路将电能输送到远距离的用户附近的降压变压器，经降压到220 V后输给用户。已知输电线上损失的电功率为9 kW，升．降压变压器均为理想变压器，则升压变压器的原副线圈匝数比为______，降压变压器的原副线圈匝数比为______。四．本大题2小题，共10分。10．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。11．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___________。12．某小型水电站输出功率是20KW，输电线路总电阻是6Ω．若采用5000v高压输电，输电线上的电流强度为　   　A，输电线路损耗功率为　   　W．　 13．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。 14．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5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器原．副线圈匝数比______和降压变压器原．副线圈匝数比______。15．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________？16．从发电站输出的功率为某一定值 P，输电线的总电阻为 R 保持不变，分别用 110V 和 11kV两种电压输电。忽略变压器损失的电能，则这两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失之比为_____。17．如图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　   　P2；P1　   　P4；I2　  　I3；（填“大于”．“小于”或“等于”）     
18．从发电站输出的功率为200 kW，输电线的总电阻为0.05 Ω。用110 V和11 kV的电压输电，输电线上损失的电压分别是________ V和________ V，输送到用户的电压分别是________V和________V，在输电线上损失的功率分别为________kW和________kW。 
参考答案与试题解析1．【答案】40；40000【解析】解：输电线上的电流可由，
而输电线损耗功率可由计算，其中
因此可求得
输电线上损耗功率，
原来，现在要求，
计算可得输电电压应调节为．
故答案为：  2．【答案】1：50【解析】【来源】 天津市第一中学2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题 【分析】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；【详解】解：导线电阻为：，代入数据得：，升压变压器副线圈电流为：，又，解得：，根据得：，根据变压比公式，有：故答案为：1：503．【答案】【解析】[1]当以不同电压输送时，有P=U1I1=U2I2而在线路上损失的功率为可知，损失的功率与电压的平方成反比，即△P1：△P2=4：1所以输电线上损失的功率为4．【答案】4；80【解析】试题分析：在远距离输电中，输送电压为220伏，使用原副线圈匝数比为1：10的升压变压器升压，故升压变压器的输出电压为2200V，根据P=UI，输出电流为：故电压损失为：△U=Ir=20A×0.2Ω=4V电功率损失为：△P=I2r=202×0.2=80W考点：远距离输电【名师点睛】此题是关于远距离输电的问题；解题时掌握住理想变压器的电压．电流及功率之间的关系，本题即可得到解决，注意输电的电流的求解，及损失的功率计算。 5．【答案】？P    ？U    【解析】【来源】福建省龙岩市连城一中2020-2021学年高二（下）第二次月考物理试题 [1]输电线上损耗的功率输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下所以[2]输电线上的电压降低输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下所以6．【答案】减小输电线的电阻；   提高输电电压． 【解析】【考点】 远距离输电；BG：电功．电功率．【分析】由电功率公式P=UI和△P=I2R推导出功率损耗的表达式分析减少输电线路电能损失的途径．【解答】解：由电功率公式P=UI和△P=I2R得到功率损耗为：△P=减少输电线路电能损失的途径有两个，一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流，即提高输电电压；故答案为：减小输电线的电阻；   提高输电电压．【点评】本题关键推导出输电线的电流和功率损耗的表达式进行分析，高压输电的实质是小电流输电． 7．【答案】见解析    见解析    见解析    见解析    【解析】[1]根据公式，电压提高了20000倍，则输电线上的电流减小为原来的，故此说法错误。[2]根据公式，其中U为输电线路电阻R上分得的电压，并不是输送电压，故此说法错误。[3]根据公式，电压提高了20000倍后，输电线上的功率损失减小为原来的，故此说法错误。[4]根据公式，其中U为输电线路电阻R上分得的电压，并不是输送电压，故此说法错误。 8．【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．  9．【答案】    (1). 1︰10    (2). 235︰11【解析】根据题意可知升压变压器的原线圈电流为，因为损耗电功率为9kW，所以输送电流即升压变压器副线圈中的电流为，故升压变压器原副线圈匝数比为；输送电压为，输电线上损失的电压为，故降压变压器原线圈两端的电源为，所以降压变压器原副线圈匝数比为【点睛】变压器匝数之比等于原副线圈的电压之比；解决远距离输电时，要注意升压后输电线上的功率损失是解决问题的关键，要明确变压器本身不消耗电功率，只有导线上存在功率和电压损失． 10．【答案】1000（1×103）    20000（2×104）    2×104    【解析】[1] 由得出[2] 由   得出[3] 由得出11．【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①，②，③．12．【答案】4，96 【解析】【考点】电能的输送；电功．电功率【分析】利用高压输电中：电流等于输送的功率比输电电压，损耗的功率等于电流的平方乘以输电线电阻．【解答】解：由公式知输电线上的电流强度I===4A；由公式输电线路损耗功率△P=I2R=42×6=96W．故答案为：4，96【点评】做高压输电的题目，要会画线路图，明确各物理量的意义，知道输电功率和损耗的不同． 13．【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。14．【答案】1∶16    190∶11    【解析】【来源】黑龙江省哈尔滨市第一六二中学2020-2021学年高二（下）4月物理试题 [1][2]发电机输出功率是100kW，电路上损耗的电功率为输出功率的5％，所以输电线上损失的功率为=100kW×5％=5000W由把代入，求得输电线电流为I=25A因为升压变压器输出功率也是100kW，由P=UI求得升压变压器输出电压为根据升压变压器原．副线圈匝数比为1：16。降压变压器输入端电压为则降压变压器原．副线圈匝数比15．【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。 16．【答案】100:1【解析】【来源】北京市十一学校2019-2020学年高二（下)期中物理试题 【分析】【详解】[1]．输电线路上电流输电线损失的电压故采取不同电压损失的电压之比为17．【答案】小于，大于，等于，大于，等于【解析】考点： 远距离输电．专题： 交流电专题．分析： 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．解答： 解：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．故答案为：小于，大于，等于，大于，等于．点评： 解决此题要理解遥远距离输电的原理和方法，注意理想变压器无能量损失，电压和匝数正比．  18．【答案】91    0.91    19    10999.09    165256.2    16.53    【解析】【详解】[1]．用110 V电压输电：损失电压U损＝IR＝1818×0.05 V≈91V[3]．用户得到的电压：U用＝U1－U损＝110 V－91V＝19V[5]．损失功率：P损＝I2R＝18182×0.05 W＝165256.2 W[2]．用11 kV电压输电： 损失电压：U损′＝I′R＝18.18×0.05V≈0.91V[4]．用户得到的电压：U用′＝U2－U损′＝11×103V－0.91V＝10999.09 V[6]．损失的功率：P损′＝I′2R＝18.182×0.05W≈16.53 W.