第4节 电能的输送-【创新教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册五维课堂课时作业（人教版2019）

世物理 选择性必修第二册 物 课 时 间 第4节 电能的输送 纠错空间 理 作业 [基础达标] C.在输送电压一定时，输送的电功率越 1.照明供电线路的路端电压基本上是保 大，输电过程中的电能损失越小 持不变的，可是我们在晚上七八点钟用 D.高压输电一定是电压越高越好 电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗 4.(多选)某同学在实验室中研究远距离 些，这是因为此时 () 输电.由于输电线太长，他将每100米 A.总电阻比深夜时大，干路电流小，每 导线对折后卷成一卷，共卷成8卷来代 盏灯分到的电压就小 替输电线路.第一次直接将输电线与学 44444444444 B.总电阻比深夜时大，干路电流小，每 生电源及用电器相连，测得输电线上损 一支路的电流就小 失的功率为P.第二次采用如图所示的 C.总电阻比深夜时小，干路电流大，输 电路输电，其中变压器T,与学生电源 电线上损失的电压大 相连，其原、副线圈的匝数比为1：2， D.干路电流一定，支路比深夜时多，分 变压器T,与用电器相连，测得输电线 去了一部分电压 上损失的功率为P,.下列说法正确的是 方法总结 2.“西电东送”工程中，为了减少输电损 耗，必须提高输电电压.从西部某电站向 学生电源 华东某地区输送的电功率为10°kW,输电 1234 44444 电压为1000kV,输电线电阻为1002. 5678 若改用超导材料作为输电线，则可减少 输电损耗的功率为 A.前后两次实验都可用于研究远距离 A.10kW B.10'kW 直流输电 C.10%kW D.10 kW B.实验可以证明，增大输电电流能减小 3.如图为远距离高压输电的示意图，关于 远距离输电的能量损失 远距离输电，下列表述正确的是( C.若输送功率一定，则P,：P=： D.若输送功率一定，则P2:P=叫1n 远离高用 输心线路 5.(多选)一台发电机最大输出功率为4000 发电站 升压变压器 所 kW,输出电压为4000V,经变压器T 升压后向远方输电.输电线路总电阻R 低压 用内 变电 =1k2.到目的地经变压器T2降压，负 所 载为多个正常发光的灯泡(220V, A.减小输电导线的横截面积有利于减 60W).若在输电线路上消耗的功率为 少输电过程的电能损失 发电机输出功率的10%，变压器T,和 B.高压输电是通过诚小输电电流来诚 T,的损耗可忽略，发电机处于满负荷工 小电路的功率损耗 作状态，则 ·34 第三章交变电流 课时作业 A.T,原、副线圈电流分别为103A和 8.如图所示，某小型水电站发电机的输出 20A 功率为10kW,输出电压为400V,向距 B.T2原、副线圈电压分别为1.8×10 离较远的用户供电，为了减少电能损 V和220V 耗，使用2kV高压输电，最后用户得到 纠错空间 C.T,和T,的变压比分别为1：50和 “220V9.5kW”的电能，求： 40：1 D.有6×10盏灯泡(220V,60W)正常 发光 6.用电压U和KU分别输送相同的电功 率，且在输电线上损失的功率相同，导 升压变压器 降压变压器 线长度和材料也相同，此两种情况下导 (1)水电站升压变压器原、副线圈匝数 线的横截面积之比为 () 比”； 4444444444+4444+4444 A.K:1 B.1:K C.K2:1 D.1:K (2)输电线路导线电阻R: 7.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电 (3)用户降压变压器原、副线圈匝数 线上的功率损失.有一个小型发电站， na 输送的电功率P=500kW.当使用U= 5kV的电压输电时，测得安装在输电线 方法总结 路起点和终点处的两只电度表一昼夜示 数相差4800kW·h.求： 卡卡年十卡卡年中十+=中十中为十十P (1)输电效率？和输电线的总电阻r; (2)若想使输电效率提高到98%，又不 改变输电线，那么发电站应使用多高的 电压向外输电？ [能力提升] 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、2，电 压分别为U1U2,电流分别为11、12，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 机 444+4+ A.12 B.1=R C.I U=R D.I U,=IU2 ·35· 世物理 选择性必修第二册 10.(多选)在我国北 区所有用电器都是额定电压Um=220 方部分地区经常 V的白炽灯，总功率为Pm=22kW, 间 出现低温雨雪冰 不计灯丝电阻随温度的变化 纠错空间 冻天气，高压输电 线因结冰而造成严重损毁，如图所示. 为消除高压输电线上的冰凌，有人设 40: 计了这样的融冰思路：利用电流的热 效应除冰.在正常供电时，高压线上送 (1)当居民区的电灯全部使用时，电灯 电电压为U,电流为I,热耗功率为 两端的电压是多少伏？发电机实际输 △P;除冰时，需要输电线上热耗功率 出的电功率多大？ 4444444444 为9△P,若输电功率和输电线的电阻 (2)若采用高压输电，在发电机端用升 4404444444++444+444 不变，则除冰时 压变压器，在用户端用降压变压器，且 A.输电电流为31 不计变压器和用户线路的损耗，已知 B.输电电流为91 用户变压器的降压比为40：1，如图乙 C.输电电压为3U 所示.当全部用户电灯正常发光时，输 D输电电压为· 电线上损耗的功率多大？ 方法总结 11.(多选)特高压输电可使输送中的电能 损耗和电压损失大幅降低，我国已成 功掌握并实际应用了特高压输电技 44444 44444444 术.假设从A处采用550kV的超高压 向B处输电，输电线上损耗的电功率 为△P,到达B处时电压下降了△U.在 保持A处输送的电功率和输电线电阻 都不变的条件下，改用1100kV特高 压输电，输电线上损耗的电功率变为 △P',到达B处时电压下降了△U'.不 考虑其他因索的影响，则 A△P'=}AP B.AP'-TAp C.U'=1A0 D.AU'-2AU 12.如图甲所示，一个小型水力发电站，发 电机输出电压U。=250V,内电阻可 以忽略不计，最大输出功率为P=30 kW,它通过总电阻r线=2.0Q的输电 线直接向远处的居民区供电，设居民 ·36·参考答案 课时作业包 12.解析：(1)由题图乙知w=200πrad/s, 第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U,=U,输 电压瞬时值u=400sin200xt(V). (2)电压有效值U1=200√2V, 电线上的电流了一，输电线上损失的功率B,=R 理想变压器P,=P, P 哈-- ,故C正确，D错误，] 原线圈中的电流1一式 5.ABD[远距离输电的电路如图所示， 部得1,0.28A(表号A. 2+15 l5:n4 (3)设ab间臣数为1· R线 尉9-L 同理_儿 在升压变压器原线圈中有P=U,I1·故得原线圈中电流 nn女 为10A,在远距离输电线路中由△P=IR得T:副 由题意知RR。: 线圈中电流为20A,故选项A正确：在远距离输电线路中 R 联点以上各式得路√ 由P=U2I2和Im=12得U2=2X10V,由U=1wRw△U =U-U,可得T:原线园电压为1.8×10V,由于灯泡 代入数据得器=言 4 能正常发光，故T副线周电压为220V,故选项B正确： 答案：(1)w=400sin200x1(V) 由变压器变压特点知变压比与匝数成正比，故可得T 20.28A安号N(3号 变压比为1：50，而T:的变压比为9000：11，故选项C 错误：正常发光时每盏灯的功率为60W,由90%P= 第4节 电能的输送 NP。,可得V=6×10盏，故选项D正确.] 1.C[此时用电器多，负载大，电阻小（因为用电器都是并 联的)，而文压器输出电压U不文，由=是可知，千路 6C[由R=p5P=UI,aP=fR,释△P-可见 在其他物理量一定时，S与U成反比，故C正确.] 电流大，输电线上损失电压大，电灯两端电压小，故用电 7.解析：(1)输送功率P=500kW, 高峰时比深夜暗，故C正确.门 一昼夜输送电能E=P1=12000kW·h 2.A[输电电流1=已，输电线路损失的电功率P。=Pr 输电线上损失的电能△E=4800kW·h =(号，=1X10kW:当我用起导给电时，就不损夫电 终点得到的电能E=E-△E=7200kW·h 所以输电效率？厂巨 =60% 能，因此减少的输电损耗就等于P辑·A正确.] 3.B[依据输电原理，电路中的功率损耗△P=R,而 输电线上的电流1= =100A R:=P专，减小输电线的精藏面积，输电线的电阻会增 给电线上损耗的功率P,=△E=200kW 大，则会增大输电线上的功率损失，A错误：由P=U1可 P 知，P一定的情况下，输送电压U越大，I越小，△P越小， 输电线的电阻r= =202. B正确：若输送电压一定，输送功率越大，则电流I越大， △P越大，C错误：输送电压并不一定越高越好，因为电 压越高，对于安全和技术的要求越高，D错误.] 要求输电线上损耗的功率P'=2%P=10kW 4,B汇[变压器只能改变交变电流的电压，所以第二次实 输电电压应调节为U'√ P 0=22.4kV. 验只能研究远距离交流输电，故A错误，实验可以证明， 减小揄电电流能减小远距离揄电的能量损失，故B错 答案：(1)60%20n(2)22.4kV 误.设输电电压为U,捻送功率为P,第一次实验输电线 8解析：(1)水电站升压变压器原、副线圆匝数比 上的电选1号价电线上摄夫的功车R=限 P L_U_400V1 m:0,-2000V-5 ·65· 世伤厘理 选择性必修第二册 (2)由P=R,输送电流取决于输出电压及输送功率， 第四章电磁振荡与电磁波 P 有1，= 第1、2节 电磁振荡 电磁场与电磁波 所以R P P 10000-95000=200. 1.D[根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁 10000) 场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁 2000 场，变化的电场一定产生磁场，但不一定是变化的磁场， (3)设降压变压器原线图上电压为U, 稳定的电场不产生磁场，故A,B,C项错误，D正确.] U1=U2-12R=(2000-5×20)V=1900V 2.D[若只有电场和磁场，而电场和磁场都稳定或电场、 所以降压变压器原、副线圈臣数比 磁场仅均匀变化，则都不能产生电磁波，A,C错：光也是 -11 电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错 220n(a盟 误：赫兹证明了电磁波的存在，D项正确.] 答案：号 3.D[机械波和电磁泼有相同之处，也有本质区别，但= 9.D[根据理想变压器的工作原理得1U=,U: A∫都适用，A说法对：机械波和电磁波都具有干涉和衍 射现象，B说法对：机械波的传搭依瀨于介质，电磁波可 ，西，不是知在R两瑞的电压，故上货而1U等于 以在真空中传播，C说法对：机械波有横波和纵波，而电 磁波是横波，D说法错.] R上消耗的功率R与下一级变压器的输入功率之和， 4.C[选项A和B是电磁场理论的两大支柱，所以A和B 选项D正确.] 正确：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫滋最早证实了 10.AD[高压线上的热耗功率△P=PR,若热耗功率变 电磁波的存在，C错误：麦克斯韦预见了真空中电磁波的 为9△P,则9△P=2R,联立得'=31，A正确.又输 传橋速度等于光速，D正确.] 送功率不变，P=U1=U'八，得U'=专U,所以D 5.C[由于电磁波传播过程中波速v=入恒定，因此欲使 正确.] 波米入变级，必须使领率升高：由于频李了厂2元 11.AD[若采用550kV的超高压输电，输电线上的功率 增加线图匝数和在线图中插入铁芯，将使线图自感系数 损耗AP=(号)”·，输电线路损失的电压4U L增大而降低频率∫：减小电容器极板间距将使电容C 增大而降低频率∫：减小电容器极板正对面积将由于电 ·r若改用1100kV的特高压输电，同理有△P= P 容C减小而升高频率f.可见，选项C正确.] 6.C[LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强， 号，r号，可得△P-4r-故 磁场最弱，电场能和磁扬能之间还没有发生转化，故A、 B、C项错误，A、D项正确.] BD正确，C错误.门 12.解折：由P,爱家得月户总电阻R。=220 7.解析：(1)由振搞电路的周期公式T=2π/L.C可得 T=4RLC. U。= 电路中的电流为R干一259.5八 (2)如图所示： 1T2(×108s2) U=1RW=130.9V≈131V 60T P=U。1=14875W≈14.9kW. 50 (2)Pg=U,IU1=220V, 1,-是=100N 2-是山-希-2.5N P=1后r=12.5W. 10 出 答案：(1)131V14.9kW(2)12.5W 2 3 C(×107F) ·66·