沪科版九年级物理（全）一册课后真题特训 18.3 电能的输送（原卷版+解析版）

沪科版九年级第十八章《电能从哪里来》18.3电能的输送【知识梳理】1.输送电能时要采用高压输电，可以减少电能在输电线路上的损失。在输电功率一定时，根据，提高输电电压，就可以输电线上的电流。根据焦耳定律，在导线电阻和通电时间一定时，电流越小，导线上产生的电热就越，电能损耗就越。2.发电厂发出的交流电需先用升压变压器把电压升高到数百千伏后再送到交流电网上，升压后的高压电流通过架空电压输电线送到用到用电地区的变电站进行一至两次降压，电压降至10kV后送到工矿、科研和生活区等目的地，再用变压器降至220V供家庭用户。3.高压触电分为触电和触电。高压电弧触电：当高压带电体与人、动物和建筑物等物体距离较近时会产生现象，使人和动物触电，称为电弧触电。跨步电压触电：高压输电线断裂后，一端落到地上，在地面上以落地点为中心的区域内会形成很高的电压，这通常称为跨步电压。4.安全用电原则：不接触带电体，不靠近带电体。【易错点】在电能输送过程中，输电功率是不变的，提高输电电压的目的为了减小输电电流。在计算输电线上的电能损耗时，主要考虑由于焦耳定律所产生的电热损耗。【规律总结】1.采用高压输电是为了减少电能在输送过程中的损失。根据P=UI，在输电功率一定时，提高输电电压，就可以减小输电线中的电流。根据焦耳定律，在输电线电阻和通电时间一定时，电流越小，产生的电热就越少，电能损失就越小（即减小了输电线功率损耗）。2.高压触电分为高压电弧触电和跨步电压触电。【典例分析】（广东中考）“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.设发电厂的输出电功率P0=1.1×108W，输电线路上的总电阻为10Ω．（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率P1=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______.（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2：P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料.【思路小结】理解P=UI及焦耳定律的应用是解决电能输送问题的关键。根据P=UI，在功率一定时，提高输电电压，就可以减小输电电流。根据焦耳定律，在导线电阻和通电时间一定时，电流越小，电流通过导线产生的热量越少，即电能损耗就越少。【真题操练】一、单选题1．远离输电必须采用（）A．高电压 B．低电压 C．强电流 D．弱电流2．关于电能的输送，下列说法正确的是A．高压输电和低压输电，线路损失功率均相等，输送功率不同B．高压输电和低压输电的输出功率相等，但高压输电线路上的电流小，损耗小C．高压输电和低压输电的输出功率相等，线路上的电流也相等D．高压输电能提高输送功率，但不能减少损耗功率3．下列做法符合安全用电要求的是（）A．不能用湿抹布擦正在工作的微波炉B．家庭电路中保险丝可用铜丝代替C．家庭电路中的插座与用电器是串联的D．只要钓鱼竿碰不到高压线，就可以在高压线钓鱼4．（2021广西港南一模）下列说法符合安全用电原则的是（）A．对人体安全的电压是36VB．某同学把衣服挂在电风扇上晾晒C．可以同时在一个插座上使用多个大功率用电器D．高压输电线都架设得很高是为了防止高压电弧触电5．（2021黑龙江密山九年级期末）如图所示中符合安全用电原则的是（）A．电水壶接三孔插座B．湿手拔插头C．电线接触高温物体D．在高压线附近玩耍6．在下列说法中，错误的是（）A．安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体B．电热器中电热丝的熔点高，家庭电路中保险丝的熔点低C．在家庭中同时使用的大功率电器越多，越容易引发电路“跳闸”现象D．只要不高于220V的电压对人体都是安全的二、填空题7．（2021陕西临潼一模）电压越高越危险，为防止人体触电，应该不______高压的带电体，只有不高于______的电压对人体才是安全的。8．（2021海南海口九年级期末）在输送电能的过程中，为了减小电能在线路中的损耗通常采取______（选填“高压”或“低压”）输电的方式把强大的电能送到远方。到达生活区时，再将电压降低为______V供日常使用。9．高压输电：当发电厂输出电功率一定，由_____可得，输电时电压越高，电流就越____。此时因为输电线路上有电阻，根据_____可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越____。所以电厂在输电时______输电电压，减少电能在输电线路上的损失。‍‍10．（2021重庆八中九年级期中）在电能输送的过程中，如果输送的电功率一定，将输电电压升到原来的5倍，则输电线上损失的功率将变为原来的___________倍，由此可见，若想有效的减小电能在输电线路上的损失应采用___________（选填“高压”或“低压”）输电。11．（2021广西田林九年级期末）从发电站到用电地区，通常都有相当长的一段距离。要减少电能在输送过程中的损失，就要提高_____，而用户不宜用高压电，因此在用电地区要用_____把电压降下来。12．分析如图两幅图片。(1)图甲中，触电的原因是人体靠近_____带电体产生电弧，与大地连通形成通路，造成触电。(2)图乙中，触电的原因是站在大地上的人体接触火线，通过_____使得_____和大地连通形成通路，造成触电。(3)根据图示，可知常见触电的实质是人体直接或间接与_____连通，并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触_____或靠近高压线。13．如图所示，如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称作______.这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故.三、综合题14．（2021·北京朝阳·九年级期末）请阅读《特高压输电》并回答问题。特高压输电2020年12月10日，白鹤滩—江苏，特高压±800千伏直流输电工程开工建设。工程线路全长2087公里，途经四川、重庆、湖北、安徽、江苏，工程额定电压±800千伏，额定输送功率800万千瓦，计划于2022年建成投运。工程投运后，每年可输送电量312亿千瓦时，减少煤炭运输1400万吨，减排二氧化碳2542万吨、二氧化硫25万吨，对满足电力供应、优化能源供应结构、缓解大气污染防治压力具有重要意义。特高压输电是指±800千伏及以上直流输电电压和1000千伏及以上交流输电电压等级。之所以采用特高压输电的方式是因为在相同输电功率的情况下，电压越高电流就越小，这样就能减少输电时的电流，从而降低因电流产生的热损耗和降低远距离输电的材料成本。特高压输电输送容量大、送电距离长、线路损耗低、占用土地少。100万伏特高压输电线路输送电能的能力（技术上叫输送容量）是50万伏超高压输电线路的5倍。所以有人这样比喻，特高压输电是“电力高速公路”。在电力工程技术上有一个名词叫“经济输送距离”，是指某一电压等级输电线路最经济的输送距离。因为输电线路在输送电能的同时本身也有损耗，线路太长，损耗太大，经济上不合算。50万伏超高压输电线路的经济输送距离一般为600~800公里，而100万伏特高压输电线路因为电压提高了，能达到1000~1500公里甚至更长，这样就能解决把西部能源搬到中东部地区使用的问题。特高压直流输电技术解决了国内的电力输送问题，为全球能源互联提供了“中国方案”，推动我国能源领域高新技术强势“走出去”。请根据上述材料，回答下列问题：（1）有人将特高压输电比喻为“电力高速公路”，是由于_____。（2）不同电压等级的输电线路有不同的“经济输送距离”，其原因是（______）A．输电线路是导体B．输电线路中有电流通过C．输电线路的长度越长电阻越大（3）请你分析通过提高电压从而降低电流产生的热损耗的原因，并写出依据的公式。（________）沪科版九年级第十八章《电能从哪里来》18.3电能的输送【知识梳理】1.输送电能时要采用高压输电，可以减少电能在输电线路上的损失。在输电功率一定时，根据P=UI，提高输电电压，就可以减小输电线上的电流。根据焦耳定律，在导线电阻和通电时间一定时，电流越小，导线上产生的电热就越少，电能损耗就越小。2.发电厂发出的交流电需先用升压变压器把电压升高到数百千伏后再送到交流电网上，升压后的高压电流通过架空电压输电线送到用到用电地区的变电站进行一至两次降压，电压降至10kV后送到工矿、科研和生活区等目的地，再用变压器降至220V供家庭用户。3.高压触电分为高压电弧触电和跨步电压触电。高压电弧触电：当高压带电体与人、动物和建筑物等物体距离较近时会产生放电现象，使人和动物触电，称为电弧触电。跨步电压触电：高压输电线断裂后，一端落到地上，在地面上以落地点为中心的区域内会形成很高的电压，这通常称为跨步电压。4.安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。【易错点】在电能输送过程中，输电功率是不变的，提高输电电压的目的为了减小输电电流。在计算输电线上的电能损耗时，主要考虑由于焦耳定律所产生的电热损耗。【规律总结】1.采用高压输电是为了减少电能在输送过程中的损失。根据P=UI，在输电功率一定时，提高输电电压，就可以减小输电线中的电流。根据焦耳定律，在输电线电阻和通电时间一定时，电流越小，产生的电热就越少，电能损失就越小（即减小了输电线功率损耗）。2.高压触电分为高压电弧触电和跨步电压触电。【典例分析】（广东中考）“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.设发电厂的输出电功率P0=1.1×108W，输电线路上的总电阻为10Ω．（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率P1=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______.（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2：P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料.【答案】10001×1071：111×1051：100热功率超导材料【解析】（1）采用110kV的超高压输送电能，即；由P=UI得输电线路的电流为：；此时输电线路的热功率：此功率与输出电功率P0之比为：；（2）若采用1100kV超高压输送电能，即；此时输电线路的电流为则输电线路的热功率为该功率与高压输送电能损失的热功率P1之比为可见采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失；（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，根据可知，只能是导线的电阻为零，所以还可以采用超导体做为输电线材料．【思路小结】理解P=UI及焦耳定律的应用是解决电能输送问题的关键。根据P=UI，在功率一定时，提高输电电压，就可以减小输电电流。根据焦耳定律，在导线电阻和通电时间一定时，电流越小，电流通过导线产生的热量越少，即电能损耗就越少。【真题操练】一、单选题1．远离输电必须采用（）A．高电压 B．低电压 C．强电流 D．弱电流【答案】A【解析】在远距离输送电能时，输电线路上的电能损失主要是电流的热效应而产生的，根据Q=I2Rt可知，在导线电阻不变的情况下，电流越小，输电线上的电能损失就越小．根据电功率的计算公式P=UI可知，在输送电功率一定时，要减小电流可以增大电压．即高压输电．2．关于电能的输送，下列说法正确的是A．高压输电和低压输电，线路损失功率均相等，输送功率不同B．高压输电和低压输电的输出功率相等，但高压输电线路上的电流小，损耗小C．高压输电和低压输电的输出功率相等，线路上的电流也相等D．高压输电能提高输送功率，但不能减少损耗功率【答案】B【解析】由知道，高压输电时，在输出功率相同的情况下，输出电流就会由于输出电压的升高而减小，由知道，输电线上的电能损耗就会减少，故只有B正确。3．下列做法符合安全用电要求的是（）A．不能用湿抹布擦正在工作的微波炉B．家庭电路中保险丝可用铜丝代替C．家庭电路中的插座与用电器是串联的D．只要钓鱼竿碰不到高压线，就可以在高压线钓鱼【答案】A【解析】水是导体，所以不能用湿抹布擦拭正在工作的电器，以免造成触电事故，故A符合题意；保险丝不能用铁丝或铜丝代替，因为铁丝和铜丝的熔点高，当电路中电流过大时，无法及时燃断以保护电路，有可能引起火灾，故B不符合题意；家庭电路中各用电器是并联的，它们互不影响，插座与其他用电器也是并联的，故C不符合题意；安全用电原则告诉我们，不能靠近高压带电体，在高压线下钓鱼，钓鱼竿与高压线距离较近，容易引起高压电弧触电，故D不符合题意。故选A。4．（2021广西港南一模）下列说法符合安全用电原则的是（）A．对人体安全的电压是36VB．某同学把衣服挂在电风扇上晾晒C．可以同时在一个插座上使用多个大功率用电器D．高压输电线都架设得很高是为了防止高压电弧触电【答案】D【解析】对人体安全的电压是不高于36V，而不是36V，故A不符合题意；把衣服挂在电风扇上晾晒，可能会导致触电事故，故B不符合题意；同时在一个插座上使用多个大功率用电器，这样电功率的总功率会变得很大，可能会烧毁插座，引发火灾，故C不符合题意；高压输电线电压很高，会有高压电弧触电的可能，因此会把压输电线都架设得很高，故D符合题意。故选D。5．（2021黑龙江密山九年级期末）如图所示中符合安全用电原则的是（）A．电水壶接三孔插座B．湿手拔插头C．电线接触高温物体D．在高压线附近玩耍【答案】A【解析】电水壶的金属外壳必须接地，应采用三脚插头及三孔插座，可以防止外壳漏电时发生触电事故，故A符合题意；接在电路中的电源插头属于带电体，用湿手触摸时，水属于导体，有可能使电导到人体上，使人体触电，十分危险，故B不符题意；电线接触或靠近高温物体，很容易损坏绝缘皮，发生触电事故，故C不符合题意；在落地高压线附近行走，会发生跨步电压触电，故D不符题意。故选A。6．在下列说法中，错误的是（）A．安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体B．电热器中电热丝的熔点高，家庭电路中保险丝的熔点低C．在家庭中同时使用的大功率电器越多，越容易引发电路“跳闸”现象D．只要不高于220V的电压对人体都是安全的【答案】D【解析】不接触低压带电体，不靠近高压带电体是安全用电的原则，故A法正确，不符合题意；保险丝要当电路中有过大电流通过时，能快速自动熔化，切断电路。则熔点低一些材料才能减小加热的时间；电热器中是让电热丝产生较多的热量，而不能熔化，应保持通电继续工作，所以用熔点比较大的材料制作保险丝；故B正确，不符合题意；家庭电路中电流过大的原因主要有两方面，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大。所以在家庭中同时使用的大功率电器越多，用电器的总功率就越容易过大，于是就容易引发电路“跳闸”现象，故C正确，不符合题意；对人体安全的电压是不高于36V，故D错误，符合题意。故选D。二、填空题7．（2021陕西临潼一模）电压越高越危险，为防止人体触电，应该不______高压的带电体，只有不高于______的电压对人体才是安全的。【答案】靠近36V【解析】电压越高越危险，高压线周围存在强电场，靠近时容易产生高压电弧触电，为防止人体触电，人体不靠近高压电源，不接触低压电源。电压越高越危险，只有不高于36V的电压对人体才是安全的。8．（2021海南海口九年级期末）在输送电能的过程中，为了减小电能在线路中的损耗通常采取______（选填“高压”或“低压”）输电的方式把强大的电能送到远方。到达生活区时，再将电压降低为______V供日常使用。【答案】高压220【解析】导线的电阻和时间一定时，电压越高，导线中的电流越小，则损耗越小，根据可知，所以为了减少电路中电能的损耗常采用高压输电的方式。家庭电路的电压为220V，所以到达生活区时，再将电压降低220V供家庭使用。9．高压输电：当发电厂输出电功率一定，由_____可得，输电时电压越高，电流就越____。此时因为输电线路上有电阻，根据_____可知，电流越小时，在电线上消耗的电能就会越____。所以电厂在输电时______输电电压，减少电能在输电线路上的损失。‍‍【答案】P=UI小P=I2R小升高10．（2021重庆八中九年级期中）在电能输送的过程中，如果输送的电功率一定，将输电电压升到原来的5倍，则输电线上损失的功率将变为原来的___________倍，由此可见，若想有效的减小电能在输电线路上的损失应采用___________（选填“高压”或“低压”）输电。【答案】高压【解析】由P=UI知，输送功率一定时，电压变为原来的5倍，电流变为原来的，电阻一定时，根据P=I2R，电流变为原来的，发热功率变为原来的，通电时间一定时，损失电能减少，所以若想有效的减小电能在输电线路上的损失，应采用高压输电。11．（2021广西田林九年级期末）从发电站到用电地区，通常都有相当长的一段距离。要减少电能在输送过程中的损失，就要提高_____，而用户不宜用高压电，因此在用电地区要用_____把电压降下来。【答案】电压变压器【解析】在输送一定功率的电能时，根据P=UI，电压越高，电流越小，根据Q=I2Rt，电阻和通电时间一定时，电流越小产生的电热越少，能量损耗越少，所以输送电能时首先用变压器把电压升高，实行高压输电。家庭电路的电压是220V，高压电线的电压几百千伏的电压，不能直接使用，因此在用电地区要采用变压器使电压降低。12．分析如图两幅图片。(1)图甲中，触电的原因是人体靠近_____带电体产生电弧，与大地连通形成通路，造成触电。(2)图乙中，触电的原因是站在大地上的人体接触火线，通过_____使得_____和大地连通形成通路，造成触电。(3)根据图示，可知常见触电的实质是人体直接或间接与_____连通，并通过大地或零线形成通路。总结出防止触电的措施是避免接触_____或靠近高压线。【答案】高压人体火线火线火线【解析】（1）由图甲可知，人体靠近高压带电体，会发生高压电弧触电；（2）图乙中，站在大地上的人体接触火线，人的脚站在地面上，使人体接入了电路，火线和大地成了通路，所以会发生触电事故；（3）触电的实质是人体直接或间接与火线连通，并通过大地或零线形成通路；防止触电的措施是避免接触火线或不能靠近高压线。13．如图所示，如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称作______.这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故.【答案】跨步电压【解析】如果高压输电线发生断线落地，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，这种情况称作“跨步电压”，同样会发生触电事故。三、综合题14．（2021·北京朝阳·九年级期末）请阅读《特高压输电》并回答问题。特高压输电2020年12月10日，白鹤滩—江苏，特高压±800千伏直流输电工程开工建设。工程线路全长2087公里，途经四川、重庆、湖北、安徽、江苏，工程额定电压±800千伏，额定输送功率800万千瓦，计划于2022年建成投运。工程投运后，每年可输送电量312亿千瓦时，减少煤炭运输1400万吨，减排二氧化碳2542万吨、二氧化硫25万吨，对满足电