3.3电能的输送-课后练习（word 含答案）

3.3电能的输送
一、选择题（共15题）
1．在远距离输电中，提高送电电压的设备是（ ）
A．验电器 B．变压器 C．电容器 D．传感器
2．远距离输送交变电流都采用高压输电，以下不属于采用高压输电的优点是（ ）
A．可节省输电线的原材料 B．不调节交流电的频率
C．可减少输电线上的电能损失 D．可提高输电线上的电流
3．当远距离高压输送一定电功率时，输电线上损耗的功率与电路中的（　　）
A．输送电压成正比 B．输送电压的平方成正比
C．输电线中的电流成正比 D．输电线中电流的平方成正比
4．“西电东输”是我国实现经济跨地区可持续快速发展的重要保证。它将西部丰富的自然资源水能转化为电能输送到电力供应紧张的沿海地区，这样既实现了东西部地区双赢的目标，也形成了经济发展与环境保护双赢的局面。为了减少输电线上的电能损耗，需要采用高压输电。若金沙江流域上的向家坝水电站输出的功率不变，输出电压提高为原来的20倍，则输电导线上的电能损耗将减小为原来的（　　）
A． B． C． D．
5．远距离输送交流电都采用高压输电．我国正在研究用比330kV高得多的电压进行输电．采用高压输电的优点是
A．可加快输电的速度 B．可节省输电线的材料
C．可根据需要调节交流电的频率 D．可减少输电线上的能量损失
6．输电线输送的电功率为P，用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上电流之比为（　　）
A．U1∶U2 B．U12∶U22 C．U22∶U12 D．U2∶U1
7．当交变电流通过导体时，交变的磁场会在导体内部引起涡流，使电流在导体横截面上的分布不再均匀，电流将主要地集中到导体表面，这种效应称为趋肤效应。交变电流的频率越高，趋肤效应越明显。下列说法正确的是（　　）
A．趋肤效应是一种静电感应现象
B．趋肤效应使得导体的有效电阻减小
C．在远距离输电中，可提高交变电流频率以减小输电线上的损失
D．在高频电路中，可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本
8．下列说法正确的是
A．电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的峰值
B．交流发电机发出的电流方向不变
C．远距离输电要用高电压，是为了减少输电线上的电能损失
D．升压变压器的原、副线圈匝数相同
9．远距离输送交流电都采用高压输电，采用高压输电的优点下列说法错误的是（　　）
A．可节省输电线的材料
B．可减少输电线上的功率损失
C．可根据需要调节交流电的频率
D．可降低输电线上的电压损失
10．小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗，将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器，T2为理想降压变压器，两次实验中使用的灯泡相同，灯泡的电压相等两次实验中（　　）
A．都接直流电源 B．A两端的电压相等
C．A损耗的功率相等 D．图1中A的电流较大
11．下列有关物理知识的应用，解释不正确的是（　　）
A．手机通过电磁感应式无线充电，送电线圈与受电线圈之间传输能量是利用互感原理
B．灵敏电流计在运输过程中总要用导线把两个接线柱连在一起，是利用电磁驱动
C．野外三条高压输电线上方还有两条导线与大地相连，是利用静电屏蔽
D．电磁炉无需明火，而在金属锅体直接产生烹饪所需的热，是利用涡流的热效应
12．下列关于电能输送的说法正确的是(　　)
A．输送电能的基本要求是可靠、保质、经济
B．减小输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电
C．减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电线的横截面积
D．实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等
13．某发电厂原来用11kV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，则下列说法中正确的（）
A．根据公式，提高电压后输电线上的电流降为原来的．
B．根据公式，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍
C．根据公式，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的
D．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
14．远距离输送一定功率的交流电，若输电电压升高为原来的n倍，则关于输电线上的功率损失和电压损失，下列说法正确的是（　　）（不考虑容抗和感抗产生的损失）
A．功率损失是原来的 B．功率损失是原来的
C．电压损失是原来的 D．电压损失是原来的n倍
二、填空题
15．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。
16．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______。
17．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。
18．可靠：指______可靠地工作，故障少。
三、综合题
19．输送4 400 kW的电功率，采用110 kV高压输电，若不考虑电抗的影响，输电导线中的电流是多少安？如果用110 V电压输电，输电导线中的电流将是多少？
20．如图所示，边长为的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以边为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求:
(1)线圈从图示位置转过100圈的过程中产生的热量Q；
(2)线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量。
21．某发电机输出功率是，输出电压是，如图所示，通过理想变压器升压后向远处的用户供电。已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为。输电线上的功率损失为5%，用户得到的电压正好为，降压变压器也是理想变压器，求：
（1）输电线总电阻R；
（2）理想升压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）给用户供电的总电流I。（保留3位有效数字）
22．一台的发电机发出的电，若用的电压满负荷输送，输电线上的电流将有多大？假如两条输电线每千米的电阻是，那么电流在长的两条输电线上将损耗多少热功率？若以这种方式将电能输送的距离，输电线路上损耗的功率占发电机输出功率的百分比是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
在远距离输电中，提高送电电压的设备是变压器。
故选B。
2．D
【详解】
输送的功率一定，根据知输电电压越高，输电电流越小，根据，知输电线上损耗的能量就小，这样电阻不需要太小，从而能节省输电线的材料，高压输电不会改变交流电的频率，属于采用高压输电的优点是A、B、C，不属于采用高压输电的优点是D；
故选D．
3．D
【详解】
AB．根据电功率
P=IU ①
输电线上损耗的功率
P=I2R ②
由①②式解得
输电线上损耗的功率与输送电压的平方成反比，故AB错误；
CD．根据输电线上损耗的功率
P=I2R
可知输电线上损耗的功率与输电线中电流的平方成正比，故D正确，C错误。
故选D。
4．D
【详解】
根据
可知，输出的功率不变，输出电压提高为原来的20倍，则输电导线上的电能损耗将减小为原来的。
故选D。
5．D
【详解】
输送的功率一定，根据知输电电压越高，输电电流越小，根据损知输电线上损耗的能量就小，高压输电不会改变交流电的频率以及输电的速度，故选项D正确，A、B、C错误．
6．D
【详解】
输送的功率一定，由
则两次输电线上电流之比为
故选D。
7．D
【详解】
A．趋肤效应是电磁感应现象，故A错误；
B．趋肤效应使得电流主要集中到导体表面，相当于减小了导体的横截面积，所以有效电阻增大，故B错误；
C．在远距离输电中，可提高交变电流的电压以减小输电线上的损失，故C错误；
D．在高频电路中，趋肤效应越明显，应电流主要集中到导体表面，故可用空心铜导线代替实心铜导线以节约线路成本，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．电视机铭牌上所标的“额定电压220V”指的是交流电压的有效值，选项A错误；
B．交流发电机发出的电流方向不断变化，选项B错误；
C．远距离输电要用高电压，是为了减少输电线上的电能损失，选项C正确；
D．升压变压器的原线圈匝数大于副线圈匝数，选项D错误；
故选C。
9．C
【详解】
A、输电线路上的电阻，当采取高压输电，可以减小输电线的横截面积，故可节约电线材料，故A正确；
B、输送的功率一定，根据，知输电电压越高，输电电流越小，根据，知输电线上损耗的能量就小，故B正确；
C、高压输电不会改变交流电的频率以及输电的速度，故C错误；
D、输送的功率一定，根据，知输电电压越高，输电电流越小，根据可知，可以降低输电线上的电压损失，故D正确．
10．D
【详解】
A．由于变压器只能改变交变电流，因此图2中不可能接直流电源，A错误；
BCD．T2是降压变压器，根据
由于流过两个灯的电流相等，可知图2中流过A的电流较小，加在图2中A两端的电压较低，图2中A消耗的功率较小，BC错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】
A．根据变压器原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，利用的是互感原理；选项A正确
B．运输过程中的震动颠簸，可能会损坏指针、线圈、游丝，短路后，产生感应电流，据楞次定律，产生电磁阻尼，减轻指针、线圈、游丝的摆动，选项B错误；
C．野外三条高压输电线上方还有两条导线与大地相连，两者电势差为零，打雷时，对高压线没有危害，构成屏蔽，选项C正确；
D．电磁炉的工作原理是利用交变电流使锅体的磁通量变化，产生交变电流，利用的是涡流的热效应，选项D正确。
故选B。
12．AD
【详解】
输送电能的基本要求是可靠、保质、经济．A正确，当输电功率一定时，设为P，P＝IU，I是输电电流，U是输电电压，设输电导线电阻为R，则输电线上的损耗为，要减小损耗有两条途径，增大输电电压U，减小输电电线电阻，B错误；输电导线上电压,减小输电导线上电压损失的方法可以增大输电线的横截面积、采用电阻率小的材料以减小电阻，也可以增大输电电压，C错误；增大导线横截面积不经济，实际输电时，应综合考虑各种因素，D正确．故选AD．
13．AC
【详解】
AB. 输电线上电流为，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20．也可以用来表示，其中为输电线电阻R两端的电压，而不是输送电压，故A正确，B错误；
C. 输电线上的功率损失为，提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1/400,C正确；
D. 如果用，则U应为R两端的电压，故D错误．
14．BC
【详解】
AB.设输电电压为U，所输送的功率为P，输电线路总电阻为r，则输电电流为
线路的功率损失为
即
当输电电压U升高为原来的n倍时，功率损失变为原来的，故A错误，B正确；
CD．线路上的电压损失为
即
当输电电压升高为原来的n倍时，电压损失变为原来的，故C正确，D错误。
故选BC。
15． 升压 降压 变电站 网络 经济效益 电力供求 电力
【详解】
（1）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）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）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。
16． 变电站 网络
17． 升压 降压
18．供电线路
19．40 A　 4×104A
【详解】
20．(1)；(2)
【详解】
(1)线圈转动中感应电动势的峰值
感应电流的有效值为
线圈转过100圈的时间
所以在转动过程中产生的热量为
解得
(2)线圈转过过程中的感应电动势和感应电流的平均值分别
所以在转动过程中流过导体截面的电量为
解得
21．（1）8Ω；（2）1∶16；（3）432A
【详解】
（1）根据电阻定律可得
（2）输电线上的功率损失为
由题意可得
解得
I2=25A
发电机输出电流为
理想升压变压器原、副线圈的匝数比为
（3）用户获得的总功率为
给用户供电的总电流为
22．1.56×104A； ；
【详解】
根据电功率的公式
得输电线上的电流
这样大的电流，经过的输电线（电阻为），损耗的热功率
在的距离上，输电线电阻。
损耗的热功率
也就是说，输送距离，就有的电能被导线上的电阻损耗了。由此可见，远距离输电时，必须设法减少输电线上的电能损耗。