第3章 4 电能的输送（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）

[对应学生用书作业（十五）P38] [基础巩固] 1．对于电能输送的以下说法，正确的是(　　) A．输送电能的基本要求是经济实惠 B．减少输电导线上功率损失的唯一方法是采用高压输电 C．减少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．实际输电时，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 解析　输送电能的基本要求是可靠、保质、经济；减少输电导线上的电功率损失可采用高压输电，也可以减小输电导线的电阻，即增大导线的横截面积，但不经济；实际输电时，应综合考虑各种因素，故选项D正确。 答案　D 2．下列关于减少远距离输电导线上热损耗的说法，正确的是(　　) A．因为热功率P＝，所以应降低输电电压，增大输电导线的电阻，才能减少输电导线上的热损耗 B．因为热功率P＝IU，所以应采用低电压、小电流输电，才能减少输电导线上的热损耗 C．因为热功率P＝I2R，所以可采用减小输电线电阻或减小输电电流的方法来减少输电导线上的热损耗 D．以上说法均不正确 解析　不能盲目套用公式，要注意其物理意义，在求热损耗时可以用P损＝I线2R线或用P热＝U线I线，也可用P＝，但U必须为输电导线两端的电压。故选项C正确。 答案　C 3．（多选）某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庄附近的降压变压器，如果在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率增大，这是因为(　　) A．升压变压器副线圈上的电压变大 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 解析　升压变压器副线圈上的电压取决于电源的电压，由题意知电源的电压是不变的，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了，故选项B正确；降压变压器原线圈上的电压变小了，由理想变压器的原理得，降压变压器副线圈上的电压也变小了，故选项C错误；由于降压变压器到用户间的电流变大了，由U＝IR得，在输电线路上的电压损失变大了，故选项D正确。 答案　BD 4．输电线的电阻共计为r，输送的电功率为P，用电压U送电，则用户能得到的电功率为(　　) A．P　　　　　　　　　 B．P－r C．P－ D．r 解析　用户能得到的电功率为输送的电功率与输电线上损失的热功率之差，所以P用户＝P－r＝P－r，故选项B正确。 答案　B 5．（多选）在远距离输电时，输送的电功率为P，输电电压为U，所用导线的电阻率为ρ，横截面积为S，总长度为l，输电线损失的功率为ΔP，用户得到的功率为P′，则下列关系式正确的是(　　) A．ΔP＝ B．ΔP＝ C．P′＝P－ D．P′＝P 解析　输电线电阻为R线＝ρ，输电电流为I＝，故输电线上损失的电功率为ΔP＝I2R线＝·ρ＝，用户得到的电功率为P′＝P－ΔP＝P。 答案　BD 6．某发电站采用高压输电向外输送电能，若输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为R。则(　　) A．输电线上的电压为U B．输电线上的电流I＝ C.输电线上损失的功率P＝ D．输电线上损失的功率P＝R 解析　输送的总功率为P0，输电电压为U，输电线的总电阻为R，则输电线上的电流I＝，输电线上的电压UR＝IR＝，A、B错误；输电线上损失的功率P＝I2R＝R，C错误，D正确。 答案　D 7．如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u＝Um sin ωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　　) A．· B．· C．4r D．4r 解析　原线圈两端电压的有效值U1＝，根据＝可得U2＝·，又因为T是理想变压器，所以副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率P，所以输电线上的电流I＝，输电线上损失的电功率为P′＝I2·2r＝4r，所以C正确，A、B、D错误。 答案　C 8．一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500 kW，路端电压为500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5 Ω，降压变压器的输出电压为220 V，不计变压器能量损耗，求： (1)升压变压器副线圈两端的电压； (2)输电导线上的功率损失及用户得到的功率； (3)降压变压器原、副线圈的匝数比。 解析　输电线路原理图如图所示。 (1)升压变压器副线圈两端的电压 U2＝＝2 500 V。 (2)输电导线上的电流 I2＝＝＝200 A 输电导线上的功率损失 P损＝I22r线＝60 kW 用户得到的功率P用＝P1－P损＝440 kW。 (3)输电导线上的电压 ΔU＝I2r线＝300 V 降压变压器原线圈两端的电压 U3＝U2－ΔU＝2 200 V 降压变压器原、副线圈的匝数比为 ＝＝10∶1。 答案　(1)2 500 V　(2)60 kW　440 kW (3)10∶1 [能力提升] 9．随着社会发展，人类对能源的需求日益增加，节能变得愈加重要。甲、乙两地采用电压U进行远距离输电，输电线上损耗的电功率为输入总功率的k(0<k<1)倍。在保持输入总功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用5U的电压输电，若不考虑其他因素的影响，输电线上损耗的电功率将变为输入总功率的(　　) A． B． C．5k D．25k 解析　输入总功率为P0，输电线电阻为R，电压为U时，输电线电流I1＝，输电线上损耗的电功率P1＝I12R＝R＝kP0，电压为5U时，输电线电流I2＝，输电线上损耗的电功率P2＝I22R＝R＝P0，即输电线上损耗的电功率变为输入总功率的倍。 答案　A 10．（多选）如图所示是远距离输电示意图，电站的原输出电压U1＝250 kV，输出功率P1＝1×105 kW，输电线电阻R＝8 Ω。则进行远距离输电时，下列说法正确的是(　　) A．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小 B．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大 C．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比＝ D．用800 kV高压输电，输电线损耗功率为8 000 W 解析　由＝知U1不变时，U2也不变，选项B错误；由U3＝U2－R知，电站的输出功率突然增大，U3减小，又＝，故U4也减小，选项A正确；I1＝＝400 A，I2＝＝25 A，＝＝＝，选项C正确；用800 kV高压输电，即U2′＝800 kV，I2′＝＝125 A，ΔP′＝I2′2R＝1.25×102 kW，选项D错误。 答案　AC 11．某发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给生产和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶25，输电线的总电阻为10 Ω，用户需要的电压为220 V。则： (1)输电线上损失的电功率为多少？ (2)降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？ 解析　(1)根据理想变压器的变压规律＝ 输电电压U2＝U1＝×240 V＝6 000 V 输电电流I2＝＝ A＝20 A 输电线上损失的功率 ΔP＝I22r＝202×10 W＝4 000 W。 (2)输电线上损失的电压 ΔU＝I2r＝20×10 V＝200 V 降压变压器原线圈两端的电压 U3＝U2－ΔU＝6 000 V－200 V＝5 800 V 根据理想变压器的变压规律得 ＝＝＝。 答案　(1)4 000 W　(2) 12．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10 kW，输出电压为400 V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2 kV高压输电，最后用户得到“220 V　9.5 kW”的电能，求： (1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比； (2)输电线路导线电阻R； (3)用户降压变压器原、副线圈匝数比。 解析　(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比 ＝＝＝。 (2)由P损＝I22R，输送电流取决于输送电压及输送功率，有I2＝ 所以R＝＝＝ Ω＝20 Ω。 (3)降压变压器原线圈上电压为U3 U3＝U2－I2R＝(2 000－5×20) V＝1 900 V 所以降压变压器原、副线圈匝数比为 ＝＝＝。 答案　(1)　(2)20 Ω　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $