人教版 (新课标)选修1选修1-1第三章 电磁感应五、高压输电随堂练习题

学业分层测评

(建议用时：45分钟)

1．(多选)下列关于电能输送的说法正确的是(　　)

【导学号：46852224】

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

【解析】　输送电能的基本要求是可靠、保质、经济．减少输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济．实际输电时，应综合考虑各种因素．

【答案】　AD

2．远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是(　　)

A．可节省输电线的铜材料

B．可根据需要调节交流电的频率

C．可减少输电线上的能量损失

D．可加快输电的速度

【解析】　由P＝IU得I＝，当输送功率P一定，采用高压输电，U变大时I减小，输电线中的电流就减小，由P损＝I2R得，在距离一定时，输电线电阻越小，损耗越少，但铜价高，且密度大，架线成本太高，一般不用，减小电流可以减少输电线上的能量损失，故选项C正确，交流电的频率是固定的，不需调节，输电的速度不会由于电压升高而变快，故选项B、D不正确．

【答案】　C

3．(多选)输电线路输送4 840 kW的电功率，采用110 kV高压输电时，输电导线中的电流为I1；假如用2 200 V电压输电时，输电导线中的电流为I2，则I1、I2的值是(　　)

【导学号：46852225】

A．I1＝4.4×104A B．I1＝44 A

C．I2＝2.2 A D．I2＝2.2×103 A

【解析】　由公式：P＝UI，I1＝＝＝44 A；I2＝＝2.2×103A，所以选项B、D正确．

【答案】　BD

4．远距离输电时，在输送电功率不变的条件下(　　)

【导学号：46852226】

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，会增大输电线上的能量损耗

D．提高输电电压，会增大输电线中的电流

【解析】　在输电功率一定时，由P＝UI知，当U增大时，I减小，输电线上损耗的功率P损＝I2R将变小．

【答案】　B

5．(多选)发电厂发电机升压后的输出电压为U1，发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校降压变压器原线圈得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为(　　)

A. B．

C．I2R D．I(U1－U2)

【解析】　输电线上的损失的电压U损＝U1－U2，则P损＝＝，选项B正确，选项A错误；由P损＝IU损＝I(U1－U2)知，选项D正确；由P损＝I2R知，选项C正确．

【答案】　BCD

6．我国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原采用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为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1 000 kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为(　　)

【导学号：46852227】

A.　　　B.　　　C．2P　　　D．4P

【解析】　由P＝UI可知输出电压由500 kV升高到1 000 kV时，电路中的电流将减为原来的一半；由P损＝I2R线可知电路中损耗的功率变为原来的，选项A正确．

【答案】　A

7．远距离输电线路的示意图如图3­5­2所示．若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是(　　)

图3­5­2

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

【解析】　变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，故选项A、B错；用户用电器总电阻减小，由P＝，消耗功率增大，输电线中电流增大，线路损失功率增大，选项C对；升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失电压加上降压变压器的输入电压，选项D错．

【答案】　C

8．一座发电站，它输出的电功率是4 800 kW，输电电压是110 kV.如果输电导线的总电阻是0.5 Ω，那么输电线上损失的电功率是多少？如果用400 kV的电压输电，输电线上损失的电功率将是多少？

【导学号：46852228】

【解析】　根据P＝UI

I1＝＝≈43.6 A

P损1＝IR＝(43.6 A)2×0.5 Ω＝950.48 W

I2＝＝＝12 A　

P损2＝IR＝(12 A)2×0.5 Ω＝72 W.

【答案】　950.48 W　72 W

9．(多选)如图3­5­3所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2从远处为用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有 (　　)

图3­5­3

A．U2减小，U4变大 B．U2不变，U3变小

C．P1变小，P2变小 D．P2变大，P3变大

【解析】　由理想变压器输出决定输入可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即P1增大，输入电压U1为定值不变，升压变压器的匝数不变，故输出电压U2不变，由于P1增大，由P1＝U1I1＝P2＝U2I2可知，I1增加，P2、I2增加，U3＝U2－I2R，故U3减小；降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随U3减小，U4减小，由于用户功率增加，即P4增加，理想变压器无功率损耗，可得：P3＝P4，功率P3也增加．综上所述，选项A、C错误，选项B、D正确．

【答案】　BD

10．某水电站，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(　　)

【导学号：46852229】

A．输电线上输送的电流大小为2×105 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

【解析】　由P＝IU得输电线上输送的电流

I＝＝ A＝6×103 A，

由ΔU＝Ir得输电线路上的电压损失

ΔU＝6×103×2.5 V＝15×103 V，

若改用5 kV电压输电，输电线上损失的功率为

ΔP＝I′2r＝r＝()2×2.5 W

＝9×1011 W>3×106 kW，

这是不可能的，所以选项C错误，选项B正确．

【答案】　B

11．通过相同材料制成的导线向同一用户输送10 kW的电功率，如在输送电压为110 V和220 V两种情况下输电线上损失的电能相同，那么两种情况下输电线的电阻之比为多少？

【导学号：46852230】

【解析】　设输送电压为U1时输电线上的电流为I1，输送电压为U2时输电线上的电流为I2，且P＝IU.

又P相同，所以I1U1＝I2U2.

设输电线上损失的功率为P损，则P损＝I2R.

因为P损相同，所以＝2＝2＝.

【答案】　

12．发电机输出功率为40 kW，输出电压400 V，用原、副线圈的匝数比为1∶5的变压器升压后向远处供电，输电线总电阻为5 Ω，到达用户后再用变压器降为220 V，(均为理想变压器)求：

(1)输电线上损失的电功率；

(2)降压变压器的原、副线圈匝数比. 

【导学号：46852231】

【解析】　画输电示意图如图所示：

(1)由＝得U2＝＝400× V＝2 000 V

又P2＝P1＝U2I2，所以I2＝＝ A＝20 A

ΔP损＝IR＝202×5 W＝2 000 W.

(2)ΔU＝I2R＝20×5 V＝100 V

U3＝U2－ΔU＝2 000 V－100 V＝1 900 V

所以＝＝＝.

【答案】　(1)2 000 W　(2)95∶11