(练习)17 课时分层训练(十) 电能的远距离输送-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册(鲁科版2019)

课时分层训练(十)　电能的远距离输送 知识点1　电压损失和功率损失 1．高压输电电压为U，输电线电阻为r，则下列说法正确的是(　　) A．若发电机输出功率不变，使输出电压变大，则输电线上损失的功率变小 B．输电线上损失的功率为ΔP＝，故导线电阻越大，损失的功率越小 C．通过输电线的电流为I＝，故输电电压越高，电流越大，损失的功率越大 D．以上说法都不对 A　解析：设发电机输出功率为P，则P＝UI，使输电电压U增大，则输电电流I减小。又由输电线上损失的功率 ΔP＝I2r得，输电线上损失的功率减小，所以选项A正确。 2．(多选)在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率(　　) A．和输送电线上电压的平方成反比 B．和输送电流的平方成反比 C．和输送电线上的电压降的平方成正比 D．和输送电流的平方成正比 ACD　解析：输电线上的功率损失ΔP＝I2R，电压损失 ΔU＝U－U′＝IR，输电电流I＝，所以ΔP＝I2R＝＝R，可见在输送功率P一定时，ΔP随R的增大而增大；ΔP与I2成正比；ΔP与(ΔU)2成正比；ΔP与U2成反比。 3．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电压之比和功率之比分别为(　　) A．U∶U，U1∶U2　 B．U∶U，U∶U C．U2∶U1，U∶U D．U2∶U1，U2∶U1 C　解析：由P＝UI得输电线中的电流I＝，输电线上损失的电压U损＝IR＝，输电线上损失的功率P损＝I2R＝R，即在输送功率和输电线电阻不变的情况下，损失的电压与输电电压成反比，损失的功率与输电电压的二次方成反比，所以两次输电线上损失的电压之比为U2∶U1，损失的功率之比为 U∶U。 知识点2　远距离输电问题 4．(多选)某农村发电站的发电机的输出电压稳定，它发出的电通过升压变压器升压，然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器，如果在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增加，这是因为(　　) A．升压变压器副线圈中的电压变大 B．输电线路上的电压损失变大 C．降压变压器副线圈上的电压变大 D．降压变压器到用户的输电线路上的电压损失变大 BD　解析：升压变压器副线圈的电压取决于原线圈的输入电压，由题意知原线圈的输入电压是不变的，故选项A错误；由于用电高峰期时，负载增加，负载的总电阻变小，则降压变压器副线圈上的电流变大，由理想变压器的原理知，降压变压器原线圈上的电流也变大，在输电线路上的电流也变大，输电线路上的电压损失变大，故选项B正确；降压变压器原线圈上的电压变小，由理想变压器的原理得，降压变压器副线圈上的电压变小，故选项C错误；由于降压变压器到用户间的电流变大，由U＝IR得，在线路上的电压损失增大，故选项D正确。 5．(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV高很多的电压进行输电，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．可减小输电线上的能量损失 D．可加快输电的速度 AC　解析：远距离输电往往输送的电功率一定，根据P＝UI知，输送电压U越高，则输送电流I＝越小，根据P损＝I2r知，在输电线上损耗一定的情况下，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确定，则可减小输电线上的能量损耗，故选项A、C正确；交变电流的频率是一定的，不需要调节，输电的速度就是电磁波的传播速度，故选项B、D错误。 6．水电站向小山村输电，输送电功率为 50 kW，若以1 100 V送电，则线路损失为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失可降为(　　) A．3.3 kW B．1.1 kW C．30 kW D．11 kW B　解析：由P＝UI，ΔP＝I2R可得ΔP＝R，所以当输送电压增大为原来的3倍时，线路损失变为原来的，即ΔP′＝1.1 kW。 7．如图所示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 C　解析：变压器的输入功率、输入电流的大小是由用户消耗的功率大小决定的，A、B项错误；用户的总电阻减小，输电电压不变，则输电线上的电流增大，再根据P损＝I2r，因此线路损失功率增大，C项正确；升压变压器的输出电压等于在输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压，D项错误。 8．一交流发电机输出电压为u＝Umsin ωt，加在匝数比为1∶n的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻