1、高中物理：电能的输送练习题1.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.U1U2B.C.D.U2U1【解析】选C。由P=UI，P损=I2R可得P损=，所以输电线上损失的功率与输送电压的二次方成反比，C项正确。【易错提醒】本题容易误将U1、U2当成导线上的电压而误用公式P损=导致误选B项。2.中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500kV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1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输
2、电线上损耗的电功率将变为()A.B.C.2PD.4P【解析】选A。在高压输电中，设输送电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，则输电线上损耗的电功率为P=()2R，当输电电压升为原来的2倍时，输电线损耗的电功率变为原来的，故选A。【补偿训练】(多选)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D.与输电电流的平方成正比【解析】选A、C、D。输电线上的功率损失P=I2R，故A项正确；电压损失U=U-U=IR，输电电流I=，所以P=I2R=()2R，可见在输送功率P一定时，P与I2成正比，与U
3、2成正比。C、D项正确，B项错误。3.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像，则()A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【解题指南】解答本题应从以下三点进行分析：(1)变压器不改变交流电的频率。(2)搞清楚交流电最大值与有效值之间的关系。(3)知道输电线路上电流大小的决定因素。【解析】选D。由图乙可知交流电的周期为0.02s，频率为50 Hz，则A错误；发电机输出电压的有效值是V，则B错误；输电线上的电流由用
4、户消耗的功率及降压变压器原副线圈的匝数比共同决定，则C错误；当用户用电器的总电阻增大时，设降压变压器副线圈两端的电压为U4，则U4没变，由P=知，用户消耗功率变小，降压变压器输入功率变小，设降压变压器原线圈电压为U3，又P入=I线U3，U3没变，I线变小，P线=R线，R线未变，则输电线上损失的功率减少，故D正确。4.发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户(升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器)，输电全过程的线路图如图所示，发电机的输出功率是100kW，求：(1)若发电机的输出电压是250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为125，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流
5、。(2)若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，求输电导线的总电阻。【解析】(1)对升压变压器，根据公式=，有U2=U1=250V=6 250 VI2=A=16 A(2)P损=R线，P损=0.04P1所以R线=15.6答案：(1)6250V16 A(2)15.6【互动探究】上题中用户电压为220V，求降压变压器的输出电流。提示：P4=(1-4%)P又P4=I4U4则I4=A=436 A答案：436 A5.水力发电具有防洪、防旱、减少污染多项功能，是功在当代、利在千秋的大事，现在水力发电已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m3/s，现欲在此河段安装一台发电功率为1000千瓦的发电机发电。(1)设发电机输出电压为500 V，在输送途中允许的电阻为5，允许损耗总功率的5%，则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少？(2)若所用发电机总效率为50%，要使发电机能发挥它的最佳效能，则拦河坝至少要建多高？(g取10m/s2)【解析】(1)设送电电流为I，损耗的功率为P耗，导线电阻为R线，由P耗=I2R线得；I=A=100A设送电电压为U送，由P=IU得：U送=V=1104V则升压变压器原、副线圈匝数比：=。(2)发电时水的重力势能转化为电能，故：50%mgh=Pt其中：=110340 kg/s=4104kg/s所以h=m=5 m。答案：(1)120(2)5m- 5 -
