第五章 第5节 电能的输送

第5节 电能的输送

要点一 处理高压交流电远距离输电问题的基本思路 1．输电过程示意图(如图5－5－3所示)

图5－5－3

2．思路：在远距离输送电能的过程中，由电能的转化和守恒定律可知，发电机的总功率等于线路上损失的热功率和用户得到的功率之和．(变压器是理想变压器)

3．方法：远距离输电时，利用升压变压器最大幅度的提高输电电压，从而减少输电电流，减小输电线路上的热损功率，求解电热功率时，单就输电线路而言，其电感可视为零，电路对交变电流的影响主要是电阻，即所谓的纯电阻电路，电功等于电热．

4．注意：涉及的物理量比较多，像功率方面，输送电功率，线路损失功率，用户端功率；电压方向，发电机输出电压，升压变压器输出电压，线路损失电压，降压变压器输入电压，用户电压；电流方面：升压变压器原线圈中的电流、输电导线中的电流、用户端电流；电阻方面：发电机内阻、线路电阻、用户端用电器电阻；变压器方面：升降压变压器原副线圈匝数等，这些物理量不一定全用，但毕竟较多，一定要规定好所用字母．

要点二 综合各方面的因素来进行远距离输电

在实际应用中，输电电压越高，对于输电线路方面，导线的绝缘要求也越高，安全问题要求也越高，线路修建的费用也会越高；对于变压器方面，变压器上的电压也越高，变压器在绝缘、结构方面的制作要求也相应提高．因此，实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率的大小、距离的远近、技术和经济要求等，依据不同情况选择合适的输电电压．

如果输送功率比较大，输电距离比较远，就要采用较高的电压输电，电压低了就要加大导线的横截面积．如果输送功率不太大，距离也不太长，就不必用太高的电压输电，电压高了反而增加绝缘方面的花费，而且输电线因机械强度的限制也不能太细．

如果输送功率为100 kW 以下，距离在几百米以内，一般采用220 V 的低压线路输电．如果输送功率为几千千瓦到几万千瓦，距离为几十千米到上百千米，一般采用35 kV 或110 kV 的高压线路输电．如果输送功率在十万千瓦以上，距离在几百千米以上，就必须采用220 kV 甚至更高的超高电压线路输电.

一、高压输电的基本原理 1．损失电能的分析

任何输电线都有电阻，因此当电能通过输电线输送时，电流通过输电线，因输电线有电阻而发热，从而损失电功率．

设输电电流为I ，输电线电阻为R ，则输电线上的功率损失P 损＝I 2R .

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ρ，

则输电电流I ＝P U ，输电线电阻为R ＝ρL

S

.

所以输电线上的电功率损失可表示为P 损＝????P U 2·ρL

S . 2．输送电能的基本要求

(1)可靠：保证供电线路可靠地工作，少有故障．

(2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定．

(3)经济：输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 3．减少损耗的方法

由P 损＝I 2R 可知，减小输电线路上功率损失的方法主要有两种：

(1)减小输电线的电阻R ，由R ＝ρ·l

S

知

①减小输电线长度l ：由于输电距离一定，所以在实际中不可能用减小l 来减小R . ②减小电阻率ρ：目前一般用电阻率较小的铜或铝作导线材料，若使用电阻率更小的金属，如银、金等不现实，成本高．

③增大导线的横截面积S ：这种方法多耗费金属材料，必然会增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难．

(2)减小输电电流I ，根据I ＝P

U

①减小输送功率P ：在实际中不能以用户少用或不用电来达到减少损耗的目的．

②提高输电电压U ：在输送功率P 一定时，输电线电阻R 一定的条件下，输电电压提

高到原来的n 倍，根据P 损＝????P U 2·R 知，输电线上的电功率损耗将降为原来的1

n 2

. 根据以上分析知，采用高压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施． 二、输电电路中的基本关系

如图5－5－4所示，U 1U 2＝n 1n 2，U 3U 4＝n 3

n 4

，P 1＝P 2，P 2－P 3＝P 损．

图5－5－4

输电电线的电流：I ＝P 2

U 2，I ＝U 损R 线，I I 1＝n 1n 2，I 2I ＝n 3n 4.

电压损失：U 损＝IR 线＝U 2－U 3＝P 损·R 线.

功率损失：P 损＝U 损·I ＝I 2

R 线＝U 2损R 线

.

输电效率：η＝P 4

P 1×100%＝P 2－P 损P 2

×100%.

一、输电线路上的功率损失

【例1】 在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为L ，输电线上损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则P ′、P 用的关系式正确的是( )

A ．P ′＝U 2S ρL

B ．P ′＝P 2ρL

U 2S

C ．P 用＝P －U 2S ρL

D ．P 用＝P (1－PρL

U 2S

)

解析 输电线电阻R ＝ρL

S

输电电流I ＝P

U

故输电线上损失的电功率为P ′＝I 2

R ＝????P U 2ρL S ＝P 2

ρL

U 2S

用户得到的电功率为P 用＝P －P ′＝P ???

?1－PρL U 2S 答案 BD

二、远距离输电的分析

【例2】 如图5－5－5为远距离输电线路的示意图．

图5－5－5

若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )

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，选项A 、

B 错误．用户的总电阻减小，根据P ＝U

2R

，消耗的功率增大，输电线电流增大，线路损失功

率增大，C 项正确．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输入电压，D 项错误．答案 C

1.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惟一方法是采用高压输电

C ．减小输电导线上电压损失的惟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

答案 AD

2．在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n 倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )

A ．n 2倍

B ．n 倍 C.1n 2 D.1

n

答案 C

解析 根据输电线上的功率损失的表达式：ΔP ＝I 2R ＝(P

U

)2R ，电压升高为原来的n 倍，

则功率损失为原来的1

n

2.

3．如图5－5－6所示，当图中ab 两端与ef 两端分别加上220 V 的交流电压时，测得cd 间与gh 间电压均为110 V ；若分别在cd 间与gh 间两端加上110 V 的交流电压，则ab 与ef 间电压为( )

图5－5－6

A ．220 V,220 V

B ．220 V,110 V

C ．110 V,110 V

D ．220 V,0 V

答案 B

解析 对变压器n ab n cd ＝U ab U cd ＝2

1

U cd ′＝110 V 时，U ab ′＝220 V.

对分压器gh 间接110 V 时，U ef ′＝U gh ′＝110 V .

4．如图5－5－7所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220 V 的电压上，向额定电压为1.80×104 V 的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12 mA 时，熔丝就熔断．

图5－5－7

(1)熔丝的熔断电流是多少？

(2)当副线圈电路中电流为10 mA 时，变压器的输入功率是多大？ 答案 (1)0.98 A (2)180 W

解析 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U 1、U 2、I 1、I 2，根据理想变压器的特点，有I 1U 1＝I 2U 2

当I 2＝12 mA 时，I 1即为熔断电流 代入数据得I 1＝0.98 A

(2)设副线圈中电流为I 2′＝10 mA ，变压器的输入功率为P 1，则有P 1＝I 2′U 2 代入数据得P 1＝180 W

题型 ① 输电线上功率与电压之间的关系

远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是( )

A ．输电线上的电压损失跟输电电压成正比

B ．输电线上的功率损失跟输电电压成正比

C ．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比

D ．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比

思维步步高 输电线上哪一个量可认为是不变的？输电电压，损失电压是否为同一概念？怎样把功率和电压联系起来？

答案 CD

解析 此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混，由P ＝U 2

R

而选B.正确的思路

是由I 线＝P 送U 送可知ΔP ＝P 2送U 2送·R 线，C 对．ΔU ＝P 送U 送·R 线，A 错．ΔP ＝ΔU 2

R 线

，D 对．

拓展探究 某发电站的输出功率P ＝104 kW ，输出电压U 1＝4 kV ，通过理想变压器升压后向远处供电．已知输电导线的总电阻为R ＝10 Ω，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求变压器的匝数比．

答案 2

25

解析 发电站的输出电流

I 1＝P U 1＝1074×10

3 A ＝2.5×103 A 输电线路损失的功率P 损＝4%P ＝I 22R

则I 2＝4%P

R ＝4%×107

10

A ＝2×102 A

变压器的匝数比n 1n 2＝I 2I 1＝2×102

2.5×103＝2

25 题型 ② 远距离输电的全过程分析

某小型水电站输出功率为20 kW ，输电线路总电阻是6 Ω.

(1)若采用380 V 输电，求输电线路损耗的功率．

(2)若改用5 000 V 高压输电，用户端利用n 1∶n 2＝22∶1的变压器降压，求用户得到的电压．

思维步步高 输电线上的电流怎么计算？损失的功率怎么计算？改用高压输电后，用户端变压器原线圈的电压是多少？

答案 (1)16.6 kW (2)226.2 V 解析 (1)P 电＝U 1I 1，P 损＝I 21R ，

损耗的功率为P 损＝P 2电U 21R ＝4×108

3802

×6 W ＝16.6 kW.

(2)P 电＝U 2I 2，损失的电压ΔU ＝I 2R ＝24 V ， U 3＝U 2－ΔU ＝4 976 V ，U 3∶U 4＝n 1∶n 2， 用户得到的电压U 4＝226.2 V. 拓展探究 一座小型水电站，水以3 m/s 的速度流入水轮机，而以1 m/s 的速度流出．流出水位比流入水位低1.6 m ，水的流量为1 m 3/s.如果水流能量的75%供给发电机，20%使水温度升高．求：

(1)水温升高多少？

(2)若发电机效率为80%，则发电机的输出功率多大？

(3)若发电机的输出电压为240 V ，输电线路总电阻为50

3

Ω，允许损失的电功率为输出

功率的5%，用户所需电压为220 V ，则在送电过程中所用的升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少？[变压器为理想变压器，g 取10 m/s 2，水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)]

答案 (1)9.5×10－

4℃ (2)12 kW (3)325 9511

解析 (1)每秒水流机械能损失为

ΔE ＝12

m (v 21－v 22)＋mg Δh ＝2×104

J 其中有20%能量使水温升高 则cm Δt ＝20%ΔE

所以Δt ＝20%ΔE cm

＝9.5×10－

4℃

(2)发电机的输出功率为

P 出＝75%ΔE t

×80%，而t ＝1 s

所以P 出＝12 kW

(3)发电机经变压器到用户的供电线路示意如图所示

=5%P P 出

线=600 W 因为2

=P I R 线线线，所以I 线=6 A

又因为2I I =线=6 A ，11P I U =

出

=50 A 所以对升压变压器有1221

I n

I n =

即1221325

n I n I == 又因为3I I =线=6 A ，4457011P P I U -==出线

A 所以，对降压变压器有344395

11

n I n I ==

1.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 ．可节省输电线的材料

B ．可根据需要调节交流电的频率

C ．可减小输电线上的能量损失

D ．可加快输电的速度 答案 AC

解析 由于远距离输电，往往输送电功率一定，根据P ＝UI ，采用输送电压U 越高，

则输送电流I ＝P

U

越小，据P 线＝I 2r ，当要求在输电线能量损耗一定的情况下，输电线电阻可

略大，导线可做得细一些或选择电阻率大的材料(非铜材)；若输电线确定，即r 确定，则可减小线路上的能量损耗，故A 、C 项正确；而交流电的频率是一定的，不需调节，输电的速度就是电磁波的传播速度，也一定，故B 、D 项不正确．

2．某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送的总功率为P 0，输电电压为U ，输电导线的总电阻为R .则下列说法正确的是( )

A ．输电线上的电流I ＝U

R

B ．输电线上的电流I ＝P 0

U

C ．输电线上损失的功率P ＝(P 0

U )2R

D ．输电线上损失的功率P ＝U 2

R

答案 BC

3．2007年11月8日，工程规模仅次于长江三峡，位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功，标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步．下列有关发电与送电的说法中正确的是( )

A ．水电站截流筑坝有利于储蓄水的内能，提高发电能力

B ．减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗

C ．提高输电电压有利于减小输电线中的电流

D ．增大发电机转子的直径有利于提高发电机的输出电压 答案 CD 4．某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R ，则下列说法中正确的是( )

A ．由公式I ＝P U 可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的1

50

B ．由公式I ＝U

R

可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍

C ．由公式P ＝I 2R 可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1

2 500

D ．由公式P ＝U 2

R

可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍

答案 AC

5．某山区小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压，它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压，然后通过高压输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，经降低变压器降压后再输送至村寨中各用户．设变压器都是理想的，那么随着村寨中接入电路的用电器消耗的总功率的增加，则( )

A ．通过升压变压器初级线圈中的电流变大

B ．升压变压器次级线圈两端的电压变小

C ．高压输电线路上的电压损失变大

D ．降压变压器次级线圈两端的电压变小 答案 ACD

解析 变压器为理想变压器，升压变压器原线圈两端电压即发电机输出电压恒定，所以升压变压器次级线圈两端电压恒定，B 错．用电器消耗总功率增加，即用户总电阻减小，降压变压器次级线圈电流增大，原线圈及升压变压器初次级线圈电流也增大，A 对．由于电流增大，高压输电线上损失电压增大，降压变压器初、次级线圈两端电压均减小，C 、D 对．

6．输电导线的电阻为R ，输送电功率为P .现分别用U 1和U 2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为( )

A ．U 1∶U 2

B ．U 21∶U 2

2

C ．U 22∶U 2

1 D ．U 2∶U 1 答案 C

解析 由P ＝UI 得输电线中的电流I ＝P

U .

输电线中损失的功率P 损＝I 2

R ＝(P U )2R ＝P 2R U

2，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，

损失的功率与输电电压的平方成反比．

所以P 损1∶P 损2＝U 22∶U 2

1

7．某发电站用11 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220 kV 送电，下面哪个选项正确( )

A ．因I ＝U

R ，所以输电线上的电流增为原来的20倍

B ．因I ＝P U ，所以输电线上的电流减为原来的1

20

C ．因P ＝U

2R

，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1

20

答案 BD

解析 选项A 中，I 是输电线中的电流，R 是输电线的电阻，但是U 不是输电线上损

失的电压，而是总的输送电压(是输电线和负载上电压之和)，所以不能用I ＝U

R

计算输电线中

的电流，在运用欧姆定律时，I 、R 、U 应该对应于同一部分导体．

因为输送的功率一定，由I ＝P

U

可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来

的1

20

，选项B 正确．

选项C 中，R 是输电线的电阻，而U 是输送的总电压，R 与U 又不对应，所以P ＝U 2

R

是

错误的．

输电线上损失的功率一般用ΔP ＝I 2R 计算不容易出错，从选项B 中已经知道电流减为

了原来的120.若ΔP 不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，根据R ＝ρL

S

，在电阻率、长

度不变的条件下，那么导线的横截面积可减小为原来的1400，即导线的直径减为原来的1

20

，

所以选项D 是正确的．

8．某发电站的输出功率为104 kW ，输出电压为4 kV ，通过理想变压器升压后向80 km

远处用户供电．已知输电线的电阻率为ρ＝2.4×10－8 Ω·m ，导线横截面积为1.5×10－

4 m 2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.求：

(1)升压变压器的输出电压． (2)输电线路上的电压损失．

答案 (1)8×104 V (2)3.2×103 V 解析 (1)导线电阻

r ＝ρ2l S ＝2.4×10－8×2×80×103

1.5×10－

4

Ω＝25.6 Ω 输电线路损失功率为输出功率的4%，则 4%P ＝I 2r

代入数据得I ＝125 A

由理想变压器P 入＝P 出及P ＝UI 得

输出电压U ＝P I ＝107

125

V ＝8×104 V

(2)输电线路上电压损失

U ′＝Ir ＝125×25.6 V ＝3.2×103 V

9．三峡水利枢纽工程是长江流域治理开发的关键工程，建成后将是中国规模最大的水利工程，枢纽控制流域面积1.0×106 km 2，占长江流域面积的56%，坝址处年平均流量为Q ＝4.51×1011 m 3，水利枢纽的主要任务包括防洪、发电、航运三方面．在发电方面，三峡电站安装水轮发电机组26台(如图1所示)，总装机容量(是指26台发电机组同时工作时的总发

电功率)为P ＝1.82×107

kW ，年平均发电量约为W ＝8.4×1010 kW·h ，该工程将于2009年全部竣工，电站主要向华中、华东电网供电，以缓解这两个地区的供电紧张局面．阅读上述资料，解答下列问题(水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，g 取10 m/s 2)．

图1

(1)若三峡电站上、下游水位差按H ＝100 m 计算，试推导三峡电站将水流的势能转化为电能的效率η的公式，并计算出效率η的数值．

(2)若26台发电机组全部建成并发电，要达到年发电量的要求，每台发电机组平均年发电时间t 为多少天？

(3)将该电站的电能输送到华中地区，送电功率为P 1＝4.5×106 kW ，采用超高压输电，输电电压为U ＝5×105 V ，而发电机输出的电压约为U 0＝1.8×104 V ，要使输电线上损耗的功率小于输送电功率的5%.求：发电站的升压变压器原、副线圈的匝数比和输电线路的总电阻．

答案 (1)η＝W

ρQgH

67.1% (2)192.3天

(3)9∶250 2.78 Ω

解析 (1)电站能量转化效率为

η＝W 电W 机＝W 年电ρVgH ＝W ρQgH 代入数据：

η＝8.40×1010×103×3 600

1.0×103×4.51×1011×10×100

×100%≈67.1% (2)据P ＝W t ，有t ＝W

P ＝8.40×10101.82×107×24

天≈192.3天

(3)升压变压器匝数比为n 1n 2＝U 0U ＝18×10

3

500×103

＝9∶250

据P 1＝IU ，得I ＝9.0×103

A

由P 损＝I 2

R ＝5%P 1，得R ＝2.78 Ω

第五节 电能的输送

1．远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线路的铜材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减小输电线上能量损失 D ．可加快输电的速度 2．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线上的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误的是( ) A.U 21R B.(U 1－U 2)2R C ．I 2R D ．I (U 1－U 2) 3．用变压器进行远距离输电，输送的电功率为P ，输送的电压为U ，输电导线上的电阻率为ρ，导线横截面积为S ，导线总长为L ，输电线损耗的电功率P 1，用户得到的电功率为P 2则( ) A ．P 1＝U 2S ρL B ．P 1＝P 2ρL U 2S C ．P 2＝P －U 2S ρL D ．P 2＝P －P 2ρL U 2S 4．(2010·江苏物理)在如下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 ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 5．远距离输电线路的示意图如下图所示．若发电 机的输电电压不变，则下列叙述中正确的是( ) 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 6．在电能输送过程中，输送电功率一定，则在输电线上的功率损失( ) A ．随输电线电阻的增大而增大

第5节电能的输送

2010—2011学年度下学期 第5章第5节远距离输电 命制人：王振营 审核人：马清秀 时间： 2011 年 3月11日 【学习目标】 1.了解从变电站到用户的输电过程。知道远距离输电应用高压的道理。 2.会应用功率公式和变压规律计算一般的高压输电问题，计算线路损失功率等。 【课堂探究】 一.为什么要高压输电 例1.有一直流输电电路，输电导线总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率是40KW 、电压是800V ，试分析此输电中线路损耗的功率多大？如果提供给用电器的功率不变，而电压增加为 8000V ，线路损耗的功率又是多大？ 思考：通过上例的计算，分析高压输电的好处是什么？ 二.降低输电损耗的两个途径 1.降低输电损耗的一个途径是减小输电线的 ； 2.另一途径是减小输电导线中的 。 在采用第一个途径中，如果输电的距离一定，可以根据电阻定律，改变导线的 、 来达到降低输电损耗的目的。但往往成本太大。 问题：如图所示，假定输电线路中的电流是I ，用户端的电压是U ，两条导线的总电阻是r （导线的电阻集中画为一个电阻） 思考1：怎样计算输电线损耗的功率？ 学科理念（教师寄语）： 判天地之美，析万物之理。

思考2：如果将输电导线的电阻减小为原来的一半，线路损耗的功率多大？ 思考3：如果将输电的电流减小为原来的一半，线路损耗的功率多大？ 思考4：如果用户要得到的电功率一定，怎样才能减小输电的电流？ 3.功率损耗的计算 ⑴如果输电导线的电阻一定为r，输送功率一定为P，输送电压为U，线路损耗的功率 为。 ⑵如果输电导线（采用二根线输送）二根的总长度为L，导线的截面积为S，电阻率为ρ，输送 功率一定为P，输送电压为U，则线路损耗的功率为。 ，则输送电压⑶如果输电导线的电阻一定为r，输送功率一定为P，线路的损耗功率不得大于P 损至少为：。 三.远距离输电 例 2.如右图所示的电路中，发电机的端电压为220V，输出的电功率为44kW，输电线电阻为r=0.2Ω，如果发电站用匝数比为1∶10的变压器将电压升高，经过同样的输电线后，再用匝数比为10∶1的变压器将电压降低供给用户。 问题1：线路中降落的电压是多少？ 问题2：线路上损耗的功率是多少？ 问题3：用户得到的电压是多少？ 问题4：用户得到的电功率各是多少？

人教版物理高二选修3-2 5.5电能的输送同步检测卷C卷

人教版物理高二选修3-2 5.5电能的输送同步检测卷C卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共18题；共41分) 1. （2分） (2018高二上·南阳期末) 如图所示，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向远处用户供电，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（） A . P2变大，P3变大 B . P1变小，P2变小 C . U2变小，U3变小 D . U2变小，U4变大 2. （2分）远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，下面说法正确的是（） A . 输电线上的电压损失是原来的 B . 输电线上的电压缺失是原来的 C . 输电线上的电功率损失是原来的 D . 输电线上的电功率损失是原来的 3. （2分）远距离输电线路的示意图如下图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（）

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少时，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 4. （2分）如图所示，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向远处用户供电，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（） A . P2变大，P3变大 B . P1变小，P2变小 C . U2变小，U3变小 D . U2变小，U4变大 5. （2分） (2017高二下·龙海期中) 某远距离输电电路的输电电压为U，输电导线的总电阻为R，下列分析正确的是（） A . 由公式P= 得到，输电导线的电阻越大，功率损失越少 B . 由公式I= 得到，输电导线的电阻越小，电流越大 C . 由公式P=I2R得到，输电电流越大，输电导线上的功率损失越大 D . 由公式P=UI得到，输电导线上的功率损失与电流强度成正比 6. （2分）如图所示，甲是远距离输电线路的示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）

高中物理-电能的输送专题练习

高中物理-电能的输送专题练习 一学习目标 1.通过自主学习知道输电过程中降低输电损耗的两个途径和远距离输电线路的基本构成 2. 通过课上探究会对简单的远距离输电线路进行定量计算 二自主学习 1．电流流过输电导线时,电流的会引起电功率的损失。损失的电功率P=I2R,即在输电线上因发热而损耗的电功率与电阻成正比,与电流的二次方成正比。所以为减小电能输送中损失的电功率,可以通过减小或来实现。 2．由P=UI,在保证输送电功率不变的情况下,必须提高输送,才能减小,从而减小输电线路上的能量损失。即在远距离输电中,必须采用输电。 ３．输电导线有电阻,电流通过输电导线时,会在线路上产生电势降落,致使输电线路末端电压U3比起始端电压U2要低,这就是输电线路上的电压损失?U。 = ４．输送一定功率的电能时,输电电压越高,输电线路中电流,导线因发热而损耗的电能就,输电线路上的电压损失也就。 ５．下列关于电能输送的说法中正确的是( ) 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惟一办法是采用高压输电 C．减小输电导线上电压损失的惟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,如输电功率的大小、距离远近、技术和经济条件等 ６．输电导线的电阻为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() A．U1∶U2B．U21∶U22 C．U22∶U21D．U2∶U1 ７．如图1所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电,下列表述错误的是()

图1 A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗 C．在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小 D．高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好 三课上探究 （一）、远距离输电示意图： 人们常把各种形式的能如水能、燃料化学能、核能等,先转化为电能再进行利用,因为电能可以通过电网很方便的传输到远方．电能从发电厂到远方用户的传输过程,可用图表示,其中r表示输电线的总电阻,I表示输电线上的电流 请同学们探究下列问题 1．用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？ 2．输电线上的热功率的表达式是什么？如何更有效的减小输电线上的热功率？（二）、远距离输电电路中的各种关系 某发电站向远处送电的示意图如图所示,其中各部分的物理量已在图上标注,在这个电路中包括三个回路．

(RJ)第十七章交变电流第五节电能的输送有关交变电流的几个小专题

【本讲教育信息】 一. 教学内容： 第十七章交变电流 第五节电能的输送有关交变电流的几个小专题 二. 知识要点： 1. 在输电线路中由于导线电阻的作用，使电路中产生功率损耗，在计算用电设备得到的功率时，需要注意整个电路的功率关系，如图所示，发电机（厂）输出功率P，线路损耗功率，用户功率，则，由于电路中的电流为I，输电线电阻为R，所以有。在计算输电线的电阻时根据公式。其中L是输电线的长度，为发电机（厂）到用电设备之间距离的两倍。 2. 提高输电效率需要综合考虑多种因素，在交流输电线路中，既有输电线电阻造成的电压损失，也有感抗和容抗（总称电抗）造成的电压损失。在减少输电线上的功率损耗时，有在输送功率不变条件下提高输送电压降低输电电流和减少输电线电阻（在一些特殊的场所已采用超导材料作为输电线）两种方案。为减少电抗产生的损失，可减少电路中电抗或采用直流电输电，我国三峡水电站输电就有直流输电线路。

3. 对含有变压器的电路问题，既要根据串、并联电路的性质、特点处理好基本电路问题，又要根据变压器的特点，弄清各输入、输出物理量的关系。尤其注意当电路中某个量变化时，常会引起电路中其他量的变化，分析时一定要注意理顺各量之间的关系，才能把握全局，顺利答题。 4. 在远距离输电中需要升高输送电压来降低输电线通过的电流，以减少输电线产生的损耗，如图所示，由发电机产生的交变电流经过变压器升压后输出，到达目的地后再降压使用，设输电线电阻为R，则电路中各电压的关系为： ，， 功率关系为： ，，，，其中 输电效率： 损耗与总功率关系： 【典型例题】 [例1] 远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（） 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。

2021人教版物理选修3-2课件：第五章 第5节 电能的输送

05电能的输送

题型1?输电线上电压、功率损失的计算 1．[浙江东阳中学2018高二上期中](多选)远距离输电时，当输送的功率相同时，输送导线上的电阻损失的功率应是(??) BCD A．与输送的电压的平方成正比 B．与输送的电流的平方成正比 C．与输送的电压的平方成反比 D．与输电导线上的电压降的平方成正比 解析 损失的功率，故B、D正确；由，故A错误，C正确．

2．(多选)如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I，其末端间的电压为U.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户 11 端的电流为I.则(??) 2 AD A．用户端的电压为 B．理想变压器的输入功率为I1U C．输电线上损失的电压为U D．输电线路上损失的电功率为I12r 解析 输电线上损失的电压ΔU＝I r或ΔU＝U－U，故C错误；输电线路上损失的电功率ΔP＝I2r，故 111 D正确；理想变压器的输入功率P＝I U，故B错误；理想变压器输入功率和输出功率相同，设用 11 户端的电压为U，所以I U＝I U，即用户端的电压，故A正确． 21122

题型2?远距离输电的电路分析 3．[河南八市2018高二下测评](多选)如图所示为实验室内设计的远距离输电线路示意图，变压器为理想变压器，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是输电线的电阻，交流电源的输出电压恒定．当K由2改接到1时，下列说法正确的是(??) BD A．输电线上损失的功率减小 B．电流表的示数一定增大 C．电压表的示数减小 D．灯泡的亮度增大 解析 由于交流电源的输出电压不变，当K由2改接为1时，升压变压器副线圈匝数增加，根据理想变压 器电压比可知升压变压器副线圈电压增大，所以最终降压变压器的输出电压也变大，所以电压 表的示数变大，通过灯泡的电流变大，由于降压变压器原、副线圈匝数比不变，所以输电线上 电流变大，电流表的示数变大，输电线上损失的功率变大．故B、D正确．

2018人教版高中物理选修(3-2)5.6《电能的输送》同步练习

输电线上损耗的问题 1．某发电厂原来用电压为U 1的交流电输电，后改用变压比为1∶50的升压器将电压升高为U 2后输电，输送的电功率保持不变．若输电线路的电阻为R 线，则下列说法中正确的是( ) A ．由公式I ＝P U 2可知，提高电压后输电线上的电流降为原来的150 B ．由公式I ＝U 2 R 线 可知，提高电压后输电线上的电流增为原来的50倍 C ．由公式P ＝I 2R 线可知，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1 2 500 D ．由公式P ＝U 22 R 线 可知，提高电压后输电线上的功率损耗增大为原来的2 500倍 解析 由U 1U 2＝n 1n 2可知，U 2＝50 U 1，输送功率不变，由公式I ＝P U 2可知，输电线中的电流变为 原来的150，选项A 正确；由P ＝I 2R 线可知，输电线上的功率损耗减为原来的1 2 500，C 选项 正确；B 、D 选项中的U 2应为损失的电压，所以选项B 、D 是错误的． 答案 AC 2．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( ) 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 2 r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻 解析 输电线上输送的电流为I ＝P U ＝3×106×103 500×10 3 A ＝6×103 A ，A 错；输电线上损失的电压为U 损＝IR ＝6×103×2.5 V ＝1.5×104 V ＝15 kV ， B 项正确；当用5 kV 电压输电时，输电线上损失的功率若超过3×106 kW ，与实际情况相矛盾，故C 项错误；当用公式ΔP ＝U 2r 计 算损失的功率时，U 为输电线上损失的电压而不是输电电压，D 项错误． 答案 B 远距离高压输电的应用 3．某小型水电站的电能输送示意图如图564所示，发电机的输出电压为200 V ，输电线总电阻为r ，升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2，降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)．要使额定电压为220 V 的用电器正常工作，则( )

人教版物理选修3-2讲义：第5章 5 电能的输送

5电能的输送 [学习目标] 1.了解交变电流从发电站到用户的输电过程． 2.知道远距离输电时决定电能损失的因素，了解高压输电的原因．(重点) 3.知道远距离输电线路的基本构成，能够对简单的远距离输电线路进行计算．(难点) 一、降低输电损耗的两个途径 1．输送电能的基本要求 (1)可靠：指保证供电线路可靠地工作，少有故障． (2)保质：保证电能的质量——电压和频率稳定． (3)经济：指输电线路建造和运行的费用低，电能损耗少． 2．降低输电损耗的两个途径 要减少输电线路上的功率损失，由公式P 损 ＝I2R线知，必须减小输电线电阻或减小输电电流． (1)要减小电阻，从R＝ρl S看，在输电距离一定的情况下，可以增大导线的横截面积，但过粗的导线会耗费太多的金属材料，同时也给铺设线路带来困难；还可以选用电阻率较小的导体． (2)从公式P＝IU来看，在保证功率不改变的情况下，要减小输送电流就必须提高输电电压． 前一种方法的作用十分有限，一般采用后一种方法． 3．高压输电 (1)现代远距离输电都采用高压输电．目前我国远距离送电采用的电压有110 kV,220 kV,330 kV，输电干线已采用500 kV，西北电网甚至达到750 kV. (2)高压输电并不是越高越好．电压越高，对输电线路绝缘性能和变压器的要求就越高，线路修建费用会增多． (3)实际输送电能时要综合考虑输送功率、距离、技术和经济等要求选择合

适的电压． 二、电网供电 1．远距离输电基本原理 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，获得最大经济效益． (2)减少断电的风险，调剂不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量． (3)合理调度电力，使电力的供应更加可靠，质量更高． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)仅仅从减少能量损失的角度看，输送功率一定的情况下，输电电压越高，损失的能量越少．(√) (2)在输送功率和输电电压一定，使用同种材料的导线时，越粗的导线损失的电压越小．(√) (3)从发电厂发出的电输送到用户均需要采用高压输电．(×) (4)使用升压变压器和降压变压器进行远距离输电时，用户得到的电压可以高于发电机输出的电压．(√) (5)远距离输电时，若升压变压器匝数比为1∶n，降压变压器匝数比为n∶1，则升压变压器的输入电压和降压变压器的输出电压相等．(×) 2．中央电视台《焦点访谈》多次报道某些边远落后农村电价过高，农民负担过重，其中客观原因是电网陈旧老化．近来进行农村电网改造，为减少远距离输电的损耗而降低电费价格，可采取的措施有() A．提高输送功率B．减小输电导线的长度 C．提高输电的电压D．减小输电导线的横截面积 C[为减少远距离输电的损耗，可以提高输电的电压，故C项正确；提高

高中物理 第五章 交变电流 第5节 电能的输送练习(含解析)新人教版选修3-2

第五章 第5节 电能的输送 「基础达标练」 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＝I 输2 R 线，η＝P 输－P 损 P 输 ×100%，B 正确． 2．超导是当今高科技研究的热点，利用超导材料可实现无损耗输电．现有一直流电路，输电总电阻为0.4 Ω，它提供给用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V ，若用临界温度以下的超导电缆代替原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( ) A ．1 kW B ．1.6×103 kW C ．1.6 kW D ．10 kW 解析：选A 节约的电功率即为普通电路输电时损耗的电功率，I ＝P U ＝40×103 800 A ＝50 A ， P 线＝I 2R ＝502×0.4 W＝1 000 W ，故节约的电功率为1 kW ，A 项正确． 3．用U 1和U 2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比S 1∶S 2为( ) A.U 2 U 1 B.U 1U 2 C.? ????U 2U 12 D.? ?? ??U 1U 22 解析：选C 由输送的电功率P ＝IU ，损失的电功率ΔP ＝I 2 R ，得ΔP ＝P 2U 2R .由题意知，P 2 U 1 2 R 1＝P 2U 22R 2，由此得R 1R 2＝U 12U 22，因为R ＝ρL S ，所以S 1S 2＝U 22 U 1 2，故C 正确． 4．远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是( )

新课标人教版3-2选修三5.5《电能的输送》同步试题3

电能的输送同步测试 一、送择题（每题5分，共50分） 1. A 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 2. A 某发电厂原来用11kV 的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到 220 kV 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是 A. 根据公式，l=P / U,提高电压后输电线上的电流降为原来的 1 / 20 B. 根据公式I=U /R ,提高电压后输电线上的电流增为原来的 20倍 2 C. 根据公式P=l R ,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的 1/400 2 D. 根据公式P=U /R ,提高电压后输电线上的 功率损耗将增大为原来的 400倍 3. B 如图所示，理想变压器的原线圈接 高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电 器.S 原来闭合，且R I =R 2.现将S 断开，那么交流电压表的示数 U,交流电流表的示数I 和用电 器R 1上的功率P i 将分别是 A.U 增大，I 增大，P i 增大 B.U 增大，I 减小，P i 增大 C.U 减小，I 减小，P i 减小 D.U 减小，I 增大，P i 减小 ［来源学科网ZXXK 4. A 一小水电 站，输出的电功率为20kW 输电线总电阻为 0.5omega ，如果先用400V 电压输送，后又改用 2000V 电压 输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率的变 化情况是 A.减少50W B.减少i200W r ,输送的 电功率是P ,用电压U 送电，则用户能得到的电功率为 6 C. 减少7.68 X i0 6 D. 增大7.68 X i0 5.B 输电线的电阻共计

教材习题点拨：第五章第五节电能的输送_word版含解析

教材习题点拨 教材问题全解 思考与讨论 1．计算输电线路损失的功率根据P 损＝I 2R 。 2．在输电电流一定的情况下，电阻减为一半，根据P 损＝I 2R 知，损失的功率减为一半；在电阻一定的情况下，电流减为一半，根据P 损＝I 2R ，损失的功率减为原来的四分之一。 3．通过比较，认为减小电流更有效。 4．计算用户消耗的功率可以用以下几个方法： P 用＝I 用U 用，P 用＝P －P 损，若用户为纯电阻也可以用P 用＝U 2用R 。 5．在保证用户的功率的前提下，提高输电电压才能减小输电电流。 教材习题全解 1．输送4 800 kW 的电功率，采用110 kV 高压输电，输电导线中的电流是多少？如果用110 V 电压输电，输电导线中的电流是多少？ 我们在初中曾经做过类似的题目，那时是用直流的知识来处理的。在纯电阻的交流电路中，同样有U ＝IR 和P ＝UI ，想想看，这里的U 和I 的含意与初中有什么不同？ 答案：43.6 A 4.36×104 A 点拨：在不考虑感抗和容抗的影响时，电功率P ＝UI ，所以I ＝P U ，其中P ＝4 800 kW ＝4 800×103 W ，当U ＝110 kV ＝110×103 V ，导线中电流I ＝4 800×103 110×103 A ＝43.6 A ；当U ＝110 V 时，导线中的电流I ＝4 800×103110 A ＝4.36×104 A ，可见，大功率输电是不可能用低电压的。 2．以下是一段关于输电线损失功率的推导。 将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率。设输电电压为U ，则功率损失为P 损＝UI (1) 而U ＝Ir (2) 将(2)式代入(1)式，得到P 损＝U 2r (3) 由(3)式可知，要减小功率损失P 损，就应当用低压送电和增大输电线的电阻r 。这段推导错在哪里？ 答案：推导错在把输电电压和输电线上损失的电压混淆。 点拨：输电过程中，在输电线上由电阻造成损失的功率P 跟输电线中的电流I 和输电线上的电压损失ΔU 成正比，即P 损＝I ×ΔU ，其中ΔU ＝IR ，R 为输电导线的电阻．题中把电压损失ΔU ＝U －U ′同输电电压U 混淆了，因而得出了错误的结论。 3．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 两种电压输电。试估算两种情况下输电线上由电阻造成的电压损失。 答案：分别是91 V 和0.91 V 点拨：输电线上由电阻造成的电压损失ΔU ＝IR ，而I ＝P U ，所以电压损失为ΔU ＝P U R ，其中P 为输电功

郑州市惠济区初中物理九年级全册 18.3 电能的输送 同步练习

郑州市惠济区初中物理九年级全册 18.3 电能的输送同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共10题；共20分) 1. （2分）(2017·无锡模拟) 如图所示的手电筒内部有一个线圈，线圈内有一可来回运动的条形磁体，按箭头方向摇动时手电筒即可发光．下列实验中，与此手电筒工作原理一致的是（） A . B . C . D . 2. （2分）(2019·长春月考) 智能手机耗电达到一定量时会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池的供电时间，原因是（） A . 增加了电池的输出电压 B . 减小了电池的输出电流 C . 减小了电子线路的电阻 D . 增大了电池的输出功率 3. （2分）(2020·郴州) 下列器件工作时利用了电磁感应现象的是（） A . 奥斯特实验

B . 电铃 C . 扬声器 D . 发电机 4. （2分）关于家庭电路及安全用电，下列说法中正确的是（） A . 使用测电笔检验是否漏电时，手不能接触笔尾的金属体 B . 只有当人体接触带电体时，才可能发生触电事故 C . 用电器总功率过大可导致空气开关“跳闸” D . 电线的芯线外面包一层绝缘塑料，主要是为了增强电线的导电性 5. （2分）(2019·平邑模拟) 如图所示是老师上课经常演示的几个实验装置，与动圈式话筒工作原理相同的是（） A .

B . C . D . 6. （2分）(2020·枣庄) 如图所示的四个实验，能反映发电机基本原理的是（） A . B . C . D . 7. （2分）(2020·长春) 线上授课时，教师对着麦克风说话，声音使麦克风内膜片振动，引起磁场中与膜片相连的线圈振动，线圈中就会产生电流。下列装置的工作原理与麦克风相同的是（） A . 发电机 B . 电冰箱 C . 电视机

江苏省泰州中学高二物理选修3-2同步检测5-5电能的输送

第五节 电能的输送 基础夯实 1．(2010·浙江温州高二期中)远距离输送交流电都采用高电压输电，我国正在研究比330kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是( ) A ．可节省输电线路的铜材料 B ．可根据需要调节交流电的频率 C ．可减小输电线上能量损失 D ．可加快输电的速度 答案：AC 解析：由于远距离输电，往往输送电功率一定，据P ＝UI ，输送 电压U 越高，则输送电流I ＝P U 越小，据P 线＝I 2R ，当要求输电线损耗 一定的情况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料(非铜材料)；若输电线确定，即r 一定，则可减少线路上的能量损耗，故A 、C 正确，而交流电的频率是一定的，不能调节，输电的速度就是电磁波也就是光的传播速度，也一定，故B 、D 不正确． 2．发电厂发电机的输出电压为U 1，发电厂至学校的输电导线总电阻为R ，通过导线上的电流为I ，学校得到的电压为U 2，则输电导线上损耗的功率下列表达式错误的是( ) A.U 21R B.(U 1－U 2)2R C ．I 2R D ．I (U 1－U 2) 答案：A 解析：用P ＝U 2R 求电阻上损失的功率时，U 要与电阻R 相对应，

选项A中的U1是输出电压不是输电线电阻上的电压，故A是错误的．B 中的U1－U2是输电线上电阻上的电压，因此，B是正确的，C、D中的电流I是输电线中的电流，故C、D都是正确的． 3．(2011·山东曲阜一中高二检测)远距离输电线路的示意图如下图所示．若发电机的输电电压不变，则下列叙述中正确的是() 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 答案：C 解析：匝数比一定时，变压器的输入功率是由用户消耗的功率决定的，选项A错误．变压器输入电流与变压器匝数比和负载电阻都有 关系，B错误．用户用电器总电阻减小，据P＝U2 R，消耗功率增大， 输电线中电流增大，线路损失功率增大，C项正确．升压变压器输出电压等于输电线路电阻上的损失电压加上降压变化器的输入电压，D 项错误． 4．在电能输送过程中，输送电功率一定，则在输电线上的功率损失() A．随输电线电阻的增大而增大 B．与输送电压的平方成正比 C．与输电线上电压损失的平方成正比

第五节《电能的输送》导学案

高二物理《电能的输送》学案 学习目标： 1、了解电能输送的过程. 2、知道高压输电的原理. 3 ?输电线上电压损失与功率损失的理解与应用 4?充分理解-? ；「-二；匸…中的物理量的对应关系 重点难点：重点：高压输电的原理分析、各量之间的关系。 难点：送电、用电、耗电之间的关系及有关计算 教学过程： 一、新课准备： 1复习旧知识：写出变压器的电压关系、电流关系及功率关系： _________________ 、新课探究：阅读课本,解决下列问题 1、输送电能的基本要求是什么? 2、远距离大功率输电面临的困难是在输电线上有电能的损失

设输电电压为U,输电线的电阻为R，则 ①输电电流为 ____________ ; ②输电线上的电压和功率损失为△ U= ________ , △D= ______________ ； ③用户得到的电压和功率U用= _______ ,P用= ________ 。 3. 根据理论分析，有哪些办法可以减少输电线上功率或电压的损失？其中 哪种方法是最有效的？ 根据功率损失的表达式_______________ 可知，要减少输电线上的功率损失，有两种途径：一是；____________________________ 二是_______________________________ 。 （1）如何减小输电线的电阻？① ② ③ （2）如何减小输电线中的电流？ 以上两个途径中，哪一个对于降低输电线路的损耗更有效？实例探究:

例题1 :远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高到原来的n倍，则下 列说法中正确的是（） A ?输电线上的电流变为原来的n倍 B ?输电线上的电压损失变为原来的1/n2 C.输电线上的电功率损失变为原来的1/n D ?若输电线上的电功率损失不变，输电线路长度可变为原来的n2倍 4、思考：大型发电机发出的电压不符合远距离输电的要求，怎么办？而到达目的地的 电压也不符合用户的要求，怎么办？ 设计画出远距 离高压输电的原 理图： 写出对应的功率、电压、电流关系式： 1）电压关系：U1/U2= _______ ，U3/U4= _______ ，; 2）电流关系：11/12= ______ ,13/14= _______ ; 3）功率关系：P仁 ____ ，P3= _____ ; 4）输电电流：12= ________________________ ; 5）损耗功率：P损= _________________________________ 实例探究 例2 :某小型水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备 向远处输电，所用输电线的总电阻为10 Q,要求输电时在输电线上损失的电功率不超

选修3-2第五章第5节《电能的输送》教案.pdf

选修3-2第五章第5节《电能的输送》教学设计 一、教材分析 讲解电路上的电压损失，是本教材新增加的．目的是希望学生对输电问题有更全面、更深人和更接近实际的认识，知道影响输电损失的因素不只一个，分析问题应综合考虑，抓住主要方面．但真正的实际问题比较复杂，教学中并不要求深人讨论输电中的这些实际问题，也不要求对输电过程中感抗和容抗的影响进行深入分析．教学中要注意掌握好分寸 二、教学目标 1、知识目标 （1）知道“便于远距离输送”是电能的优点之一．知道输电的过程．了解远距离输电的原理． （2）理解各个物理量的概念及相互关系． （3）充分理解；；中的物理量的对应关系． (4 )知道什么是输电导线上的功率和电压损失和如何减少功率和电压损失. (5 )理解为什么远距离输电要用高压. 2、能力目标 （1）培养学生的阅读和自学能力． （2）通过例题板演使学生学会规范解题及解题后的思考． （3）通过远距离输电原理分析，具体计算及实验验证的过程，使学生学会分析解决实际问题的两种基本方法：理论分析、计算和实验． 3、情感目标 （1）通过对我国远距离输电挂图展示，结合我国行政村村村通电报导及个别违法分子偷盗电线造成严重后果的现象的介绍，教育学生爱护公共设施，做一个合格公民． （2）教育学生节约用电，养成勤俭节约的好习惯． 三、教学重点、难点 1、重点：（l）理论分析如何减少输电过程的电能损失． （2）远距离输电的原理． 2、难点：远距离输电原理图的理解． 四、学情分析 学生常常容易将导线上的电压损失面与输电电压混淆起来，甚至进而得出错误结论．可引导学生进行讨论，澄清认识．这里要注意，切不可单纯由教师讲解，而代替了学生的思考，否则会事倍功半，形快而实慢． 五、教学方法 实验法、学案导学法 六、课前准备：电能输送过程的挂图一幅（带有透明胶），小黑板一块（写好题目）． 七、课时安排1课时 八、https://www.wendangku.net/doc/5a18942707.html,/教学过程： (一)预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

人教版(2019)物理选择性必修第二册3.4.电能的输送同步训练(word 无答案)

人教版(2019)物理选择性必修第二册 3.4.电能的输送同步训练 一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意） 1．在远距离输电中，输电线电阻一定，输送电功率一定，如果将输电电压提高到原来的10倍，则输电线上消耗的功率减小到原来的( ) A．10倍B．1/10 C．100倍D．1/100 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() A．由功率P＝U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻 B．由P＝IU，应低电压小电流输电 C．由P＝I2R，应减小导线电阻或减小输电电流 D．上述说法均不对 3．在远距离输电中，如果输送功率和输送距离不变，要减少输送导线上热损耗，目前最有效而又可行的输送方法是() A．采用超导材料做输送导线B．采用直流电输送 C．提高输送电的频率D．提高输送电压 4．某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW．现用500kV电压输电，则下列说法正确的是： A．输电线上输送的电流大小为2×105A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW D．输电线上损失的功率为?P=U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻 5．如图所示，在远距离输电电路中，发电厂的输出电压和输电电线的电阻均不变，变压器、电表均为理想化的.若发电厂的输出功率减小，则下列说法正确的是（）

A ．电压表1V 示数减小，电流表1A 示数减小 B ．电压表2V 示数增大，电流表2A 示数增大 C ．输电线上损耗功率减小 D ．用户总功率与发电厂的输出功率的比值减小 6．一发电站的输出功率为4400kW ，现采用110kV 的高压输电，若要使输电效率不低于90%，则输电线的电阻不能大于（ ） A ．68.75Ω B ．275Ω C ．137.5Ω D ．200Ω 7．一小型水电站的输出功率恒定，输电线总电阻不可忽略，发电机输出电压为400V ，如果直接以400V 电压进行输电，输电导线上损失的电功率为1P ，若用变压器将电压升为2000V 后进行输电，则输电导线上损失的电功率为2P ，则1P 与2P 之比是（ ） A ．1：1 B ．25：1 C ．25：2 D ．1：25 8．用电器离电源L 米，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ．那么，输电线的横截面积的最小值是（ ） A ．ρL ／R B ．2UL ／Iρ C ．U ／ρLI D ．2ρLI ／U 9．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( ) 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5kV 电压输电，则输电线上的损失的功率为9×106kW D ．输电线上损失的功率为P=U 2/r＝U 为输电电压，r 为输电线的电阻

怀化市中方县初中物理九年级全册 18.3 电能的输送 同步练习

怀化市中方县初中物理九年级全册 18.3 电能的输送同步练习 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共10题；共20分) 1. （2分）(2019·北部湾模拟) 刷卡机已经普遍应用于银行，商场等，当银行卡有磁条的一侧经过刷卡机的卡槽时，刷卡机的检测感应器(相当于线圈)就会产生感应电流，如下图中与此原理相同的是（） A . B . C . D . 2. （2分）(2019·黑龙江) 下列描述符合科学事实的是（） A . 我国目前远距离输电采用的电压是220V B . 地磁场对射向地球赤道的宇宙高速带电粒子流的运动方向无影响 C . 秦山核电站的核反应堆应用了核裂变的原理 D . 光和声音在液体中的速度比在空气中的速度快 3. （2分）关于磁现象，下列说法中正确的是（） A . 磁铁能够吸引所有的金属物品 B . 通电导丝周围和磁铁周围一样存在磁场 C . 磁体周围的磁感线是真实存在的 D . 通电螺线管内部不存在磁场 4. （2分）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（） A . 家庭电路中开关接在火线或零线上都可以 B . 雷雨天，可以在大树下避雨 C . 低于220V的电压对人体都是安全的 D . 发现有人触电时不能直接用手拉开触电者 5. （2分）(2017·铜山模拟) 如图所示，小明和小华同学将一根较长软电线的两端与高灵敏电流计两接线柱

连接，拿着电线的两处，站在东西方向，象跳绳一样在空中不停地摇动，观察到灵敏电流计的指针发生偏转．此现象隐含的物理原理是（） A . 电流周围存在磁场 B . 电磁感应原理 C . 物质的磁化原理 D . 磁场对电流有力的作用 6. （2分）(2017·化州模拟) 有几位同学讨论关于电动机和发电机的问题，他们有以下几种说法，你认为其中正确的是（） A . 发电机工作时把电能转化成其它形式的能 B . 发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 C . 电动机是利用电磁感应现象制成的 D . 电动机工作时把电能转化为机械能 7. （2分）(2019·君山模拟) 关于磁场、电磁波等，下列说法正确的是（） A . 电磁波在真空中传播的速度是3×105m/s B . 光纤通信是利用光经多次反射传输光信号的 C . 通电直导线周围存在磁场，通电弯曲导线周围不存在磁场 D . 发电机是利用磁场对电流作用的原理进行工作的 8. （2分）交流发电机将线圈中产生的交变电流供给外电路是通过（） A . 滑环 B . 电刷 C . 换向器 D . 滑环和电刷 9. （2分）下列说法中，正确的是（） A . 只要导体在磁场中运动，就会产生感应电流 B . 电动机是利用电磁感应现象制成的 C . 发电机是把电能转化为机械能的机器 D . 电流周围存在着磁场 10. （2分）(2016·虹口模拟) 发现“电流周围存在磁场”的物理学家是（）

2019-2020年高二物理电能的输送(二课时)

一、教学目的： 1．了解电能输送的过程。 2．知道高压输电的道理。 3．培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。 二、教学重点：培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。 三、教学难点：传输电路中电功率转化及电损耗的计算。 四、教学方法：讨论，讲解 五、教学过程： （一）引入新课 讲述：前面我们学习了电磁感应现象和发电机，通过发电机我们可以大量地生产电能。比如，葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能，发电功率可达271.5万千瓦，这么多的电能当然要输送到用电的地方去，今天，我们就来学习输送电能的有关知识。 （二）进行新课 1．输送电能的过程 提问：发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢？如：葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢？很多学生凭生活经验能回答：是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答：是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。 出示：电能输送挂图，并结合学生生活经验作介绍。 2．远距离输电为什么要用高电压？ 提问：为什么远距离输电要用高电压呢？学生思考片刻之后，教师说：这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。 板书：（高压输电的道理） 分析讨论的思路是：输电导线（电阻）发热损失电能减小损失 讲解：输电要用导线，导线当然有电阻，如果导线很短，电阻很小可忽略，而远距离输电时，导线很长，电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的热，请学生计算：河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧，如果输电线的电流是1安，每秒钟导线发热多少？学生计算之后，教师讲述：这些热都散失到大气中，白白损失了电能。所以，输电时，必须要尽量减小导线发热损失。

最新高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》附答案精编版

2020年高中物理选修3－2第五章第5节《电能的输送》附答 案精编版

新人教版高中物理选修3－2第五章第5节《电能的输送》精品试题附答案 选择题 1、在电能输送过程中，若输送的电功率一定，则在输电线上损失的电功率： [ ] A ．随输电线电阻的增大而增大 B ．和输送电压的平方成正比 C ．和输电线上电压降落的平方成正比 D ．和输电线中电流强度的平方成正比 2、输电线的电阻共计r ，输送的电功率为p ，输电电压为U ，则用户能得到的电功率是：[ ] A. P B.P －(U P )2r C.I 2R D. (U P )2r 3、用6600V 和220V 两种电压输电，若输送的功率和输电线的电阻相同，则低压输电线与高压输电线上损失功率之比是[ ] A. 1：900 B. 900：1 C. 1：30 D. 30：1 4、一个小水电站输出电功率为20kw ，输电线 总电阻为0.5Ω，如果先用400V 的电压送电，后改用2000V 电压输电，则输电电压提高后输电线上损失的电功率的变化情况是: [ ] A 、减少50W B 、减少1200W C 、减少7.68W D 增加7.68W 填空题

5、某变电站用220V的电压送电，导线损失电功率是输出功率的20%，若要使导线损失电功率是输出功率的5%，则输出电压应变为 V。 6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW电能，在输电电压U1=110V 和U2=220V两种情况下，要求输电线中损失的电能相同，则两情况下导线截面积之比为____。 7、远距离送电的输电线一定时，如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时，输电线上损耗的电功率为原来的____． 8、发电机的路端电压为220V，输送电功率44kW，输电线电阻为0.4Ω，则用户得到的电功率为 V，用户得到的电功率为 kW。若用初、次级线圈匝数之比为1：10的变压器升压，经同样的输电线输电后，再用初、次级线圈匝数之比为10：1的变压器降压后供给用户，则用户得到的电压为 V，用户得到的电功率为 kW。 论述、计算题 9、某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为9.8×104W，电厂输出电压仅350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电线路的总电阻为4Ω，允许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少？【素质提高】 10、有一台内阻为1Ω的发电机，供应学校的照明用电，如图5-6-5所示是输电原理图，两变压器已选定，输电线总电阻为4Ω，全校共有22个教室，每个教