人教版选修3-2第五章 第五节：电能的输送 知识讲解及课后训练 题型全面 有答案

第五节：电能的输送
一、知识讲解：
1..输电线路中的几个概念
（1）输电电压：是指加在输电线始端的电压（从发电厂出来的电压）。
（2）损失电压：是指输电线路始端电压U与末端电压U'的差值，即是损失在输电线路上的电压。（因为输电线上有电阻，要消耗部分电压）
（3）输送功率：是指输电线始端输入的功率（发电厂输出来的功率）。
（4）损失功率：是指由于输电线发热而消耗的功率，即输送功率与用户实际得到功率的差值。
2.输电线上电压、电功率损失的分析
设输送电功率为P，输电电压为U，输电线的总长度为L，横截面积为S，电阻率为，则输电电流=，输电线电阻R=.
（1）电压损失U=R=.
（2）电功率损失P=2R=（）2 .
3.降低输电损耗的两个途径
（1）减小输电线的电阻：在输电距离一定的情况下，为了减小输电线的电阻，应当选用电阻率小的金属材料，还要尽可能增加导线的横截面积。
（2）减小输电线中的电流：为减小输电电流，同时又要保证向用户提供一定的电功率，就要提高输电电压。（发电厂向外输送的是功率，P一定，由P=U 可知，U越大，就越小，这也是最有效的办法）
二、课后训练
1．（多选）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 （ BC ）
A．输送电压的平方成正比 B．输送电压的平方成反比
C．输电线中电流的平方成正比 D．导线中电流的平方成反比
2．关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是 （ C ）
A．由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻
B．由P=U，应低电压小电流输电
C．由P=2R，应减小导线电阻或减小输电电流
D．上述说法均不对
3．（多选）以下关于电能输送的说法正确的是（ AD ）
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，是要采用高压输电
C．减小输电导线上功率损失的唯一方法，是增大导线的横截面积
D．实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等
4．输电导线的总电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为(　C　)
A．U1∶U2 B．U∶U C．U∶U D．U2∶U1
5.（多选）某电站用1 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到20 kV送电，下列说法正确的是（ BD）
A．因，所以输电线上的电流增为原来的20倍
B．因，所以输电线上的电流减为原来的
C．因，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍
D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的
6．如图为远距离输电线路的示意图。若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（ C ）


A．升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关
B．输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定
C．当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大
D．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
7．（多选）发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电导线末端的电压为U2，下列选项表示输电导线上损耗的功率的是 (　BCD　)
A. B. C．I2R D．I(U1－U2)
8．若构皮滩水电站对外输电，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是 ( B　　)
A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV
C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW
D．输电线上损失的功率为ΔP＝，U为输电电压，R为输电线的电阻
9．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（ D ）
A．I1/I2=n1/n2
B．I2=U2/R
C．I1U1=I22R
D．I1U1=I2U2
10．（多选）为研究高压输电减少电能损失的规律，设计如图所示演示实验电路．变压器T1的原线圈接入u1=14.14sin100πt（V）的学生电源，变压器T2的副线圈接入“10V，10W”的灯泡，调节各线圈匝数使灯泡正常发光，两变压器之间的输电导线总电阻r=3Ω．下列判断正确的是（　AD　）


A. 变压器T1的输出功率大于10W
B. 灯泡两端的电压为u4=10sin100πt（V）
C. 若只使T1的原线圈匝数n1减少，则输电导线消耗的电功率不变
D. 若在灯L两端再并联一个相同的灯泡，则输电导线消耗的电功率增大
11.某发电站的输出功率为，输出电压为，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的电阻率为，导线横截面积为，输电线路损失的功率为输出功率的，求：
（1）升压变压器的输出电压，
（2）输电线路上的电压损失。




12.如图所示，发电机的输出端电压为U1 =220 V，输出电功率为P1=44 kW，输电导线的电阻为R= 0.2Ω，如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次匝数比为10∶l的降压变压器降压供给用户。
（1）求用户得到的电压和功率；
（2）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的电压和功率。




13.．有一台内阻为的发电机，给一有22个班级学校照明供电，如图所示，升压变压器的匝数比为，降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻。，每班有的灯盏，若保证全部电灯正常发光，则：

（1）发电机输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输出效率是多少？
（4）若使用灯数减半并正常发光，发电机输出功率是否减半？























计算题答案
11.题
解：（1）设线路电阻为，线路损失功率为，线路损失的电压为，发电站的输出功率为，升压变压器的输出电压为．
由电阻定律，得

线路损失功率为
，
则输电导线的电流为

由得升压变压器的输出电压

（2）输电线路上的电压损失

12题
解：

（1）升压变压器次级的输出电夺
。
据升压变压器输出电功率等于输入电功率知，升压变压器次级输出电流
。
输电线路上的电压损失和功率损失分别为
UR=I2R=20×0.2 V=4 V，
PR=I22R=202×0.2 W=80 W。
加到降压变压器初级上的输入电流和电压为 I3=I2=20 A，
U3=U2―UR=2200 V―4 V=2196 V。
降压变压器次级的输出电流和电压为
，
。
用户得到的功率为
P4=I4U4=200×219.6 W=4.392×104 W。
（2）若不采用高压输电，用220 V低压直接供电时，则输电电流
，
输电线路上的电压损失
，
所以用户得到的电压为
。
用户得到的功率为
。
13题：
解：（1）降压变压器输出的功率为：
P4=22×6×40 W=5280 W，
且
，
所以
。
对升压变压器，初级输入功率：
。
故发电机输出功率为。
（2）因为
，
所以
。
而
，
所以
。
所以
。
（3）。
（4）电灯减少一半时，
。
。
所以
。
发电机的输出功率减少一半还要多，因输电线上的电流减少一半，输电线上电功率的损失减少到原来的。