《2018-2019學年高中物理 第五章 交變電流 第5節(jié) 電能的輸送學案 新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學年高中物理 第五章 交變電流 第5節(jié) 電能的輸送學案 新人教版選修3-2（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5節(jié)　電能的輸送 　1.掌握遠距離輸電線上的能量損失與哪些因素有關(guān)． 2．應用理想變壓器、電路知識對簡單的遠距離輸電線路進行定量計算． 一、降低輸電損耗的兩個途徑 1．輸送電能的基本要求 (1)可靠：保證供電線路可靠地工作，少有故障． (2)保質(zhì)：保證電能的質(zhì)量——電壓和頻率穩(wěn)定． (3)經(jīng)濟：輸電線路建造和運行的費用低，電能損耗少． 2．輸電線上的功率損失：ΔP＝I2R線，I為輸電電流，R線為輸電線的電阻． 3．降低輸電損耗的兩個途徑 (1)減小輸電線的電阻：在輸電距離一定的情況下，為了減小電阻，應當選用電阻率小的金屬材料，還要盡可能增加導線的橫截面積． (2)減

2、小輸電導線中的電流：為了減小輸電電流，同時又要保證向用戶提供一定的電功率，就要提高輸電電壓． 二、電網(wǎng)供電 1．遠距離輸電基本原理：遠距離輸電的基本電路如圖所示． 在發(fā)電站內(nèi)用升壓變壓器升壓，然后進行遠距離輸電，在用電區(qū)域通過降壓變壓器降壓降到所需的電壓． 2．電網(wǎng)：通過網(wǎng)狀的輸電線、變電站，將許多電廠和廣大用戶連接起來，形成的全國性或地區(qū)性的輸電網(wǎng)絡． 3．電網(wǎng)送電的優(yōu)點 (1)降低一次能源的運輸成本，獲得最大經(jīng)濟效益． (2)減少斷電的風險，調(diào)劑不同地區(qū)電力供需的平衡，保障供電的質(zhì)量． (3)合理調(diào)度電力，使電力的供應更加可靠，質(zhì)量更高． 判一判　(1)僅僅從

3、減少能量損失的角度看，輸送功率一定的情況下，輸電電壓越高，損失的能量越少．(　　) (2)在輸送功率和輸電電壓一定，使用同種材料的導線時，越粗的導線損失的電壓越?。?　　) (3)一般情況下高壓輸電的導線是銅鋁合金而不是銀，原因是同種情況下，使用銀材料，輸電線損失的功率大．(　　) (4)從發(fā)電廠發(fā)出的電輸送到用戶均需要采用高壓輸電．(　　) (5)使用升壓變壓器和降壓變壓器進行遠距離輸電時，用戶得到的電壓可以高于發(fā)電機輸出的電壓．(　　) (6)遠距離輸電時，若升壓變壓器匝數(shù)比為1∶n，降壓變壓器匝數(shù)比為n∶1，則升壓變壓器的輸入電壓和降壓變壓器的輸出電壓相等．(　　) 提示：(

4、1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 做一做　500千伏超高壓輸電是我國目前正在實施的一項重大工程．若輸送功率為3 200萬千瓦，原來采用200千伏輸電，由于輸電線有電阻而損失的電功率為P，則采用500千伏超高壓輸電后，在輸電線上損失的電功率為(設輸電線的電阻未變)(　　) A．0.4P　　　　　　　　　 B．0.16P C．2.5P D．6.25P 提示：選B.根據(jù)P損＝r可知：當輸電電壓由200 kV升高到500 kV時，其線路損耗由P減小到0.16P，故B正確，A、C、D錯誤． 想一想　為什么要電網(wǎng)供電？ 提示：電網(wǎng)供電可降低一次能源的運輸成本，合

5、理地調(diào)度電力，減小斷電的風險，調(diào)節(jié)不同地區(qū)的供需平衡，保障供電的質(zhì)量． 　輸電線路上的電壓和功率損失 1．輸電線路上的電壓損失 (1)電壓損失：輸電導線有電阻，電流通過輸電導線時，會在線路上產(chǎn)生電勢降落，致使輸電線路末端的電壓比起始端電壓要低，這就是輸電線上的電壓損失． (2)減少輸電線路電壓損失的兩種方法． ①減小輸電線路電阻：由R＝ρ可知，距離一定時，使用電阻率小的材料，增大導線橫截面積可減小電阻． ②減小輸電電流：由I＝可知，當輸送功率一定時，升高電壓可以減小電流． 2．輸電導線上的電功率損失 (1)電功率損失 ①原因：任何輸電導線都有電阻，因此當電流通過輸電導線向

6、遠方輸送時，輸電線因有電阻而發(fā)熱． ②功率損失的計算：ΔP＝I2R，I為輸電線路上的電流，R為線路電阻． (2)減少功率損失的方法 ①減小輸電線的電阻R，根據(jù)R＝ρ，減小電阻率ρ，目前一般用電阻率較小的銅或鋁作為導線材料；增大導線的橫截面積S，這要多耗費金屬材料，增加成本，同時給輸電線的架設帶來很大的困難． ②減小輸電電流I，根據(jù)I＝，在輸送功率P一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來的n倍，根據(jù)P損＝R知，輸電線上的功率損耗將降為原來的. 命題視角1　減小輸電線上功率損失的途徑 　在遠距離輸電過程中，為減少輸電線路上的電能損失，可采用的最佳方法是(　　) A．使輸

7、電線粗一些　　　　　 B．減小輸電線長度 C．減少通電時間 D．采用高壓輸電 [思路點撥] 減少輸電線上電能損失的兩個途徑是減小導線電阻和提高輸送電壓． [解析]　從造成電能損失的原因分析，要減少電能損失，需要減小電阻、減小輸電電流，減小電阻已達到目前技術(shù)的極限了，因此，應當采用高壓輸電，減小輸電電流．故選D. [答案]　D 命題視角2　輸電線上功率損失的計算 　(多選)某水電站用總電阻為2.5 Ω的輸電線輸電給500 km外的用戶，其輸出電功率是3×106 kW.現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說法正確的是(　　) A．輸電線上輸送的電流大小為6.0×103 A

8、B．輸電線上由電阻造成的電壓損失為15 kV C．若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108 kW D．輸電線上損失的功率為ΔP＝，U為輸電電壓，r為輸電線的電阻 [解析]　輸電線上輸送的電流為：I＝＝ A＝6 000 A，選項A正確；輸電線上由電阻造成的電壓損失為U損＝Ir＝6 000×2.5 V＝1.5×104 V，選項B正確；輸電線上損失的功率不可能大于輸送的總功率3×106 kW，選項C錯誤；輸電線上損失的功率為ΔP＝中，U應當為輸電線上損失的電壓，選項D錯誤． [答案]　AB (1)輸電電壓是指加在高壓輸電線起始端的電壓U，損失電壓是指降落在輸電線路上的

9、電壓ΔU＝IR. (2)輸送功率是指高壓輸電線起始端輸出的功率，損失功率是輸電線上消耗的功率． (3)無論從減少輸電線路上的功率損失，還是減少電壓損失來看，都要求提高輸電電壓，以減小輸電電流．　 【通關(guān)練習】 1．(多選)農(nóng)村電網(wǎng)改造升級的目的是減小線損率．線損率是指損耗電量占輸入電量的百分比，農(nóng)村電網(wǎng)的線損率達20%～30%，有的地方甚至達到50%.若要求線損率降到10%以下，則現(xiàn)實中可以采取的措施是(　　) A．提高輸送功率 B．提高輸電的電壓 C．全部采用超導材料做輸電線 D．適當增大輸電線的橫截面積 解析：選BD.提高輸送功率，根據(jù)I＝，輸送電流較大，根據(jù)P損＝I2

10、R，可知損失的功率較大，故A錯誤；提高輸電電壓，根據(jù)I＝，輸送電流較小，根據(jù)P損＝I2R，可知損失的功率較小，故B正確；應用超導材料做輸電線，根據(jù)P損＝I2R，損失的功率為零，但成本太高，不經(jīng)濟，故C錯誤；適當增大輸電導線的橫截面積，減小了電阻，根據(jù)P損＝I2R，可知損失的功率變小，故D正確． 2．現(xiàn)有一實用型高溫超導電纜，利用超導電纜可實現(xiàn)無損耗輸電．現(xiàn)有一直流電路，輸電線的總電阻為0.4 Ω，它提供給用電器的電功率為40 kW，電壓為800 V．若用臨界溫度以下的超導體電纜替代原來的輸電線，保持供給用電器的功率和電壓不變，那么節(jié)約的電功率為(　　) A．1 kW B．10 kW C

11、．1.6 kW D．1.6×103 kW 解析：選A.輸電導線上的輸電電流I＝＝＝50 A，則輸電線上損失的電功率P′＝I2R＝502×0.4 W＝1 000 W，則若用超導材料可節(jié)約的電能為1 kW，故A項正確． 　遠距離輸電的輸送電路及基本關(guān)系 1．對高壓輸電中幾個電壓的理解 (1)輸送電壓：輸電線始端電壓，如圖中的U2. (2)用戶電壓：最終用戶得到的電壓，如圖中的U4. (3)損失電壓：輸電線始端電壓與末端電壓的差值(ΔU＝U2－U3＝I2R)，形成的原因是輸電導線有電阻，電流通過輸電線時，會在線路上產(chǎn)生電勢降落，致使輸電線路末端的電壓比起始端電壓要低，這就是輸電線上的

12、電壓損失． 2．遠距離輸電的基本關(guān)系(如圖所示) (1)功率關(guān)系：P1＝P2，P2＝P損＋P3，P3＝P4. (2)電壓關(guān)系：＝，U2＝U線＋U3，＝. (3)電流關(guān)系：＝，I2＝I線＝I3，＝. (4)輸電電流：I線＝＝＝. (5)輸電導線上損耗的電功率 P損＝P2－P3＝IR線＝＝U線I線． (6)輸電導線上的電壓損失 U線＝I線R線＝U2－U3. 　(2018·福建莆田六中月考)如圖為遠距離的簡化電路圖．發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2.則

13、(　　) A．輸電線路上損失的電功率I1U B．輸電線上的電壓降為U C．理想變壓器的輸入功率為Ir D．用戶端的電壓為 [解析]　發(fā)電廠的輸出電壓是U，末端間的電壓為U1，輸電線路上損失的電功率是：I1(U－U1)，故A錯誤；發(fā)電廠的輸出電壓是U，所以輸電線上的電壓不可能降為U，故B錯誤；等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，所以輸電線損耗的功率是：Ir，故C錯誤；由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，設用戶端的電壓是U2，則U1I1＝U2I2，得：U2＝，故D正確． [答案]　D 解決遠距離輸電問題的一般步驟 (1)首先畫出遠距離輸電的電路圖，并將已

14、知量和待求量寫在電路圖中的相應位置． (2)以變壓器為界將整個輸電電路劃分為幾個獨立的回路，每個回路都可以用歐姆定律，串、并聯(lián)電路的特點和電功、電功率的公式等進行計算，聯(lián)系各回路的橋梁是原、副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系及輸入功率和輸出功率的關(guān)系．　 　(多選)(2018·廣西南寧三中模擬)遠距離輸電裝置如圖所示，電廠輸送功率一定，升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器．當開關(guān)S由2改接為1時，下列說法正確的是(　　) A．電壓表讀數(shù)變小 B．電流表讀數(shù)變大 C．電流表讀數(shù)變小 D．輸電線損失的功率減小 解析：選CD.S接到1后，升壓變壓器副線圈匝數(shù)增多，所以輸電電壓U2升高(

15、U1∶U2＝N1∶N2，N2增多)，因為輸出功率不變，所以輸電線電流減小，電流表的示數(shù)減小，輸電線上的電壓減小，所以最終降壓變壓器的輸出電壓變大，電壓表測路端電壓，示數(shù)變大，則A、B錯誤，C正確；電流表示數(shù)減小，輸電線損失功率減小，故D正確． 　遠距離輸電的綜合問題 遠距離輸電綜合問題的解題步驟 (1)畫出輸電電路； (2)求出轉(zhuǎn)化為電能的機械能大小，確定發(fā)電機的輸出功率； (3)理解聯(lián)系各回路之間的物理量，對各個回路獨立運用歐姆定律、焦耳定律、電功和電功率等公式逐步進行計算． 　有一條河流，水的流量為Q＝2 m3/s，落差h＝5 m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機的總效率為50%，輸出電

16、壓為240 V，輸電線總電阻R＝30 Ω，允許損失的電功率為發(fā)電機輸出電功率的6%. (1)為滿足用電的需求，使用戶獲得220 V的電壓，分別求輸電線路使用的理想升壓變壓器、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比． (2)如果輸送的電能供“220 V　100 W”的電燈使用，正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)為多少？ [思路點撥] 將水流的機械能轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)遠距離輸電，應先確定輸出功率，再利用遠距離輸電示意圖及規(guī)律求解． [解析]　(1)遠距離輸電的示意圖如圖所示． 發(fā)電機的輸出功率P總＝ηρQgh＝5×104 W 設輸電線上的電流為I， 則電功率損失P損＝I2R 所以輸電線中的電流為 I

17、＝ ＝ ＝ A＝10 A 升壓變壓器原線圈兩端的電壓 U1＝240 V 副線圈的輸出電壓為 U2＝＝ V＝5×103 V 故升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 n1∶n2＝U1∶U2＝240∶(5×103)＝6∶125 輸電線上的電壓損失為 ΔU＝IR＝10×30 V＝300 V 降壓變壓器原線圈兩端的電壓為 U3＝U2－ΔU＝5×103 V－300 V＝4 700 V 降壓變壓器副線圈的輸出電壓為U4＝220 V 故降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為 n3∶n4＝U3∶U4＝4 700∶220＝235∶11. (2)設正常發(fā)光的電燈的盞數(shù)為N，則 N＝＝＝470(盞)

18、． [答案]　(1)升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為6∶125　降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為235∶11　(2)470盞 　(多選)(2018·甘肅臨夏中學月考)如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖．發(fā)電機輸出功率恒定，升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2.下列說法正確的是(　　) A．采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流 B．升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比＝ C．輸電線損耗的功率為 D．將P上移，用戶獲得的電壓將升高 解析：選BD.發(fā)電機輸出功率恒定，根據(jù)P＝UI可知，采用高壓輸電可以減小輸電線中的電流，故A錯誤；升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比等于輸入電壓和輸出電壓比，＝，故

19、B正確；U2等于線路電阻上的電壓與降壓變壓器輸入電壓之和，故C錯誤；若P上移，升壓變壓器的原線圈匝數(shù)減小，由以上分析可知，用戶獲得的電壓將增大，故D正確． [隨堂檢測] 1．下列關(guān)于減少遠距離輸電導線上熱損耗的說法中，正確的是(　　) A．因為熱功率P＝，所以應降低輸電電壓，增大輸電導線的電阻，才能減少輸電導線上的熱損耗 B．因為熱功率P＝IU，所以應采用低電壓、小電流輸電，才能減少輸電導線上的熱損耗 C．因為熱功率P＝I2R，所以可采用減小輸電線電阻或減小輸電電流的方法來減少輸電導線上的熱損耗 D．以上說法均不正確 解析：選C.不能盲目套用公式，要注意其物理意義，在求熱損耗

20、時可以用P損＝IR線或用P熱＝U線I線，也可用P＝，但U必須為輸電導線兩端的電壓．故選項C正確． 2．(2018·江蘇東臺創(chuàng)新學校月考)如圖所示是遠距離輸電的示意圖，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)是升壓變壓器，b是降壓變壓器 B．a(chǎn)是降壓變壓器，b是升壓變壓器 C．a(chǎn)的輸出電壓等于b的輸入電壓 D．a(chǎn)的輸出電壓等于輸電線上損耗的電壓 解析：選A.遠距離輸電先升壓，后降壓，選項A正確，選項B錯誤；由于輸電線上有電壓損耗，故a的輸出電壓等于b的輸入電壓與輸電線上損耗的電壓之和，選項C、D錯誤． 3．如圖所示為模擬遠距離輸電實驗電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1＝n4＜n2＝n3，四

21、根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R，A1、A2為相同的理想交流電流表，L1、L2為相同的小燈泡，燈絲電阻RL＞2R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化．當A、B端接入低壓交流電源時(　　) A．A1、A2兩表的示數(shù)相同 B．L1、L2兩燈泡的亮度相同 C．R1消耗的功率大于R3消耗的功率 D．R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓 解析：選D.設A、B端所加電壓為U.由歐姆定律知，通過A2表的電流大小I2＝.通過升壓變壓器升壓后輸出電壓U′＝U，降壓變壓器獲得電壓為U′－I1·2R＝U－I1·2R，燈泡L1兩端電壓為，則通過燈泡L1的電流為.故由變壓器電流變化規(guī)律得A1表的電流

22、大小I1＝.又因為n1＝n42R，所以I1I2，故燈泡L1亮度更大，選項B錯誤；由于I1 B.< C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 D．升

23、壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率 解析：選AD.由于在輸電線上有電壓和功率的損失，所以升壓變壓器的輸出電壓、輸出功率都大于降壓變壓器的輸入電壓、輸入功率，故C錯誤，D正確；由變壓器規(guī)律可知＝，＝，而U2>U3，所以>，故A正確，B錯誤． 5．(2018·安徽池州江南中學月考)如圖所示，發(fā)電機輸出功率為100 kW，輸出電壓為U1＝250 V，用戶需要的電壓為U4＝220 V，兩變壓器之間輸電線的總電阻為R線＝10 Ω，其他電線的電阻不計，若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為總功率的4%，試求：(變壓器是理想的)發(fā)電機輸出電流和輸電線上的電流大?。? 解析：輸電線路的示意圖如圖所示，

24、 輸電線損耗功率P線＝4%P出＝4 kW 又P線＝IR線 輸電線電流I2＝I3＝20 A 原線圈中輸入電流I1＝＝ A＝400 A. 答案：400 A　20 A [課時作業(yè)] 一、單項選擇題 1．下列關(guān)于高壓直流輸電的說法，正確的是(　　) A．高壓直流電可以經(jīng)過變壓器提升電壓后進行輸送 B．在輸送過程中直流輸電不考慮輸電線的電感對電流的影響 C．在輸送過程中直流輸電不考慮輸電線的電阻對電流的影響 D．直流輸電，用戶可以直接得到直流電 解析：選B.現(xiàn)代的直流輸電，只有輸電這個環(huán)節(jié)使用高壓直流，發(fā)電、用電及升、降電壓仍然是交流，D錯誤；變壓器只能

25、對交流起作用，對直流不起作用，A錯誤；在輸電功率大、輸電導線橫截面積大的情況下，對交流來說，感抗會超過電阻，但電感對直流就不會有影響，當然電阻對直流和交流是同樣有影響的，B正確，C錯誤． 2．遠距離輸送一定功率的交流電，若輸送電壓提高到n倍，則(　　) A．輸電線上的電壓損失增大 B．輸電線上的電能損失增大 C．輸電線上的電壓損失不變 D．輸電線上的電能損失減少到原來的 解析：選D.在輸送功率一定時，由I＝知，電壓提高到n倍，則電流變?yōu)樵瓉淼模妷簱p失減為原來的，故A、C錯誤；由P損＝I2R知，功率損失減為原來的，故B錯誤，D正確． 3．(2018·福建莆田二十四中月考)在如圖所

26、示的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變．隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有(　　) A．升壓變壓器的輸出電壓增大 B．降壓變壓器的輸出電壓增大 C．輸出電流減小 D．輸電線上損耗的功率增大 解析：選D.由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯誤．由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P＝UI可知輸電線上的電流I線增大，根據(jù)U損＝I線R，輸電線上的電壓損失增大，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－U損可得，降壓變壓器的

27、輸入電壓U3減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓減小，故B錯誤．根據(jù)P損＝IR，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，故D正確．根據(jù)電流與匝數(shù)成反比可知，降壓變壓器的輸入電流增大，則輸出電流也增大，故C錯誤． 4．(高考福建卷)如圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓u＝Umsin ωt的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為(　　) A．()　　　　　　　 B．() C．4()2()2r D．4()2()

28、2r 解析：選C.升壓變壓器T的原線圈兩端電壓的有效值為U1＝；由變壓關(guān)系可得 ＝，則U2＝；因為輸送電功率為P，輸電線中的電流為I2＝＝，則輸電線上損失的電功率為ΔP＝I(2r)＝，故選項C正確． 5．遠距離輸電，原來用電壓U0輸電，在輸電線上損失的電功率為ΔP，現(xiàn)在要使輸電線上損失的電功率減少到原來的，則輸電電壓應為(　　) A．100U0 B.U0 C. D. 解析：選B.設線路電阻為r，損失功率為ΔP＝I2r，線路電流為I＝，解得ΔP＝，則ΔP∝，當ΔP為原來的時，U′0＝U0，選項B正確． 6．照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的．可是我們在晚上七、八點鐘用電

29、高峰時開燈，電燈比深夜時要顯得暗些．這是因為用電高峰時(　　) A．總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，每盞燈兩端的電壓較低 B．總電阻比深夜時大，供電線路上的電流小，通過每盞燈的電流較小 C．總電阻比深夜時小，供電線路上的電流大，輸電線上損失的電壓較大 D．供電線路上電流恒定，但開的燈比深夜時多，通過每盞燈的電流小 解析：選C.照明供電線路的用電器是并聯(lián)的，晚上七、八點鐘用電高峰時，用電器多，總電阻變小，供電線路上的電流變大，輸電線上損失的電壓較大，用戶得到的電壓較小，C正確． 7．(2018·海南華僑中學月考)在遠距離輸電時，在輸送的電功率和輸電線電阻都保持不變的條件下，輸電

30、的電壓為U1時，輸電線上損失的功率為P1；輸電的電壓為U2時，輸電線上損失的功率為P2 .則U1 ∶U2為(　　) A. B. C. D. 解析：選A.輸送的功率一定，由P＝UI知，I＝P/U，則P損＝I2R＝R，知輸電線上損失的電功率與電壓的平方成反比，則＝，故A正確，B、C、D錯誤． 二、多項選擇題 8．(2018·湖北沙市中學月考)供電電路的電源的輸出電壓為U1，線路導線上的電壓為U2，用電器得到的電壓為U3，導線中電流為I，線路導線的總電阻為R，若要計算線路上的損失功率，可用的公式有(　　) A. B．I(U1－U3) C．I2R D. 解析：選BCD

31、.U1不等于線路上的電壓，A錯誤；線路導線上的電壓為U2＝U1－U3，導線中電流為I，線路上的損失功率P＝UI＝I(U1－U3)，B正確；導線中電流為I，線路導線的總電阻為R，線路上的損失功率P＝I2R，C正確；線路導線上的電壓為U2，線路導線的總電阻為R，線路上的損失功率P＝，D正確． 9．一臺發(fā)電機最大輸出功率為4 000 kW、輸出電壓為4 000 V，經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電．輸電線路總電阻R＝1 kΩ.到目的地經(jīng)變壓器T2降壓，負載為多個正常發(fā)光的燈泡(220 V，60 W)．若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機輸出功率的10%，變壓器T1和T2的損耗可忽略，發(fā)電機處于滿負荷工作狀

32、態(tài)，則(　　) A．T1原、副線圈電流分別為1×103A和20 A B．T2原、副線圈電壓分別為1.8×105V和220 V C．T1和T2的變壓比分別為1∶50和40∶1 D．有6×104盞燈泡(220 V，60 W)正常發(fā)光 解析：選ABD.遠距離輸電的電路如圖所示，在升壓變壓器原線圈中由P＝U1I1，得原線圈中電流為1×103 A，在遠距離輸電線路中由ΔP＝IR線得T1副線圈中電流為20 A，故選項A正確；在遠距離輸電線路中由P＝U2I2和I線＝I2得U2＝2×105 V，由ΔU＝I線R線，ΔU＝U2－U3可得T2原線圈電壓為1.8×105 V，由于燈泡能正常發(fā)光，故T2副線圈

33、電壓為220 V，故選項B正確；由變壓器變壓特點知變壓比與匝數(shù)成正比，故可得T1變壓比為1∶50，而T2的變壓比為9 000∶11，故選項C錯誤；正常發(fā)光時每盞燈的功率為60 W，由90%P＝NP額，可得N＝6×104盞，故選項D正確． 10．為消除高壓輸電線上的冰，假設利用電流的熱效應除冰．若在正常供電時，高壓線上輸電電壓為U，電流為I，熱消耗功率為P損；除冰時，輸電線上的熱功率需要變?yōu)?P損，則除冰時(認為輸電功率和輸電線電阻不變)(　　) A．輸電電流為3I B．輸電電流為9I C．輸電電壓為3U D．輸電電壓為U 解析：選AD.輸電線上損失的功率為P損＝I2R線＝R線，

34、由該式可知要使P損增大為原來的9倍，輸電電流應變?yōu)樵瓉淼?倍或輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?，故選項A、D正確． 三、非選擇題 11．某交流發(fā)電機輸出功率為5×105 W，輸出電壓為U＝1.0×103 V，假如輸電線的總電阻R＝10 Ω，在輸電線上損失的電功率等于輸電功率的5%，用戶使用電壓U用戶＝380 V. (1)畫出輸電線路的示意圖；(標明各部分的符號) (2)所用升壓和降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比是多少？(使用的變壓器是理想變壓器) 解析：(1)畫出電路如圖所示． (2)I1＝＝500 A P損＝5%P＝5%×5×105 W＝2.5×104 W P損＝IR，I2＝ ＝50 A

35、 I3＝＝＝ A＝1.25×103 A 所以＝＝＝ ＝＝＝. 答案：(1)見解析圖　(2)1∶10　25∶1 12．發(fā)電站通過升壓變壓器、輸電導線和降壓變壓器把電能輸送到用戶，如果升壓變壓器和降壓變壓器都可視為理想變壓器．發(fā)電機的輸出功率是100 kW，輸出電壓是250 V，升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1∶25，輸電導線中的電功率損失為輸入功率的4%. (1)求升壓變壓器的輸出電壓和輸電導線中的電流． (2)求輸電導線的總電阻和降壓變壓器原線圈兩端的電壓． (3)計算降壓變壓器的輸出功率． 解析：根據(jù)題意，畫出輸電線路圖． (1)對升壓變壓器，根據(jù)公式＝， 有U2＝U1＝×250 V＝6 250 V I2＝＝＝ A＝16 A. (2)因為ΔP＝IR，ΔP＝0.04P1 所以R＝＝ Ω＝15.625 Ω， 因為ΔU＝U2－U3＝I2R， U3＝U2－I2R＝(6 250－16×15.625) V＝6 000 V. (3)P4＝P1－ΔP＝0.96P1＝0.96×100 000 W ＝96 000 W. 答案：(1)6 250 V　16 A　(2)15.625 Ω　6 000 V (3)96 000 W 16