2014-2015学年高中物理 2.7 远距离输电知能演练 粤教版选修

第七节 远距离输电一、单项选择题1. 在变电所里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，使用的仪器是电流互感器，在下图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是()解析：强电流变成弱电流，需用升压变压器，而且是用火线绕在变压器上做输入端，这样才能监测电网上的强电流答案：A2(2013广东高考)如图，理想变压器原、副线圈匝数比n1n221，和均为理想电表，灯光电阻R16 ，AB端电压u112sin 100t(V)下列说法正确的是()A电流频率为100 HzB的读数为24 VC的读数为0.5 AD变压器输入功率为6 W答案：D3分别用U1U和U2kU两种电压输送电能，若输送的功率相同，导线上损失的功率也相同，导线的长度和材料也相同，则在两种情况下导线的横截面积之比为S1S2等于()Ak1 B1kCk21 D1k2解析：由P损知损失的功率相同时，导线的横截面积之比与电压的平方成反比答案：C4某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kW.现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是()A. 输电线上输送的电流大小为2105 AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15 kVC. 若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kWD. 输电线上损失的功率为P，U为输电电压，R为输电线的电阻解析：由PIU得输电线上输送的电流I A6103 A，由UIR得输电线路上的电压损失U61032.5 V15103 V，输电线上损失的功率为PI2RR22.5 W9107W，选项B正确答案：B二、双项选择题5理想变压器的原、副线圈匝数比n1n2101，只有一个副线圈，原线圈两端接交流电源，已知电阻R5 ，电压表V的读数为100 V, 则()A原、副线圈中电流频率之比f1f2101B电流表A2的读数2 AC电流表A1的读数0.2 AD变压器的输入功率为200 W解析：原、副线圈中电流频率相等，变压器的输入功率为20 WA、D错误答案：BC6关于远距离输电，若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是()A升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线路中的电流只由升压变压器的匝数比决定C当用户消耗的总功率增大时，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压不等于降压变压器的输入电压解析：因输入功率等于输出功率，而发电机输出的电压不变，所以选项A、B 错误；当用户消耗的总功率增大时，输电线中的电流增大，根据PI2R，输电线上损耗的功率增大，选项C正确；因为输电线上也有电压损失，所以升压变压器输出电压不等于降压变压器的输入电压，选项D正确答案：CD7远距离输送一定功率的交变电流，若送电电压提高到n倍，则输电导线上()A电能损失为原来的倍B电压损失为原来的倍C电能损失减少倍D电能损失减少了n1倍解析：由P耗2R线知A对，再由电能损失减少量是P损(1)可知C对由I，知电压提高到n倍，则电流为原来的倍，所以电压的损失是原来的，所以B、D错误答案：AC8远距离输电时，在输送功率不变的条件下，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反比D与输电电流的平方成正比解析：由P耗I2R线知A、D正确答案：AD9某小型水电站的电能输送示意图如下发电机的输出电压为220 V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2.降压变压器原、副线匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)要使额定电压为220 V的用电器正常工作，则()A.B.C升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析：根据变压器工作原理可知，.由于输电线上损失一部分电压，升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，有U2U3，所以，A正确，B和C不正确升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率加上输电线损失功率，D正确答案：AD三、非选择题(按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10某小型实验水电站输出功率是20 kW，输电线路总电阻是6 .(1)若采用380 V输电，求输电线路损耗的功率(2)若改用5 000 V高压输电，用户端利用n1n2221的变压器降压，求用户得到的电压解析：(1)输电线上的电流强度为IA5263 A输电线路损耗的功率为P损I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I A4 A用户端在变压器降压前获得的电压U1UIR(5 00046)V4 976 V根据用户得到的电压为U2U14 976 V226.18 V.答案：(1)16.62 kW(2)226.18 V11在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失有一个小水电站，输送的电功率为P500 kW，当使用U5 kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4 800度求：(1)这时的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，那么电站应使用多高的电压向外输电？解析：(1)由于输送功率为P500 kW，一昼夜输送电能EPt12 000度，终点得到的电能E7 200度，因此效率60%.输电线上的电流可由I计算，为I100 A，而输电线损耗功率可由PrI 2r计算，其中Pr kW200 kW，因此可求得r20 .(2)输电线上损耗功率Pr2r，原来Pr200 kW，现在要求Pr10 kW ，计算可得输电电压应调节为U22.4 kV.答案：(1)60%20 (2)22.4 kV12发电机输出功率为40 kW，输出电压400 V，用变压比(原、副线圈匝数比)为15的变压器升压后向远处供电，输电线的总电阻为5 ，到达用户后再用变压器降为220 V，求：(1)输电线上损失的电功率是多少？(2)降压变压器的变压比是多少？解析：(1)发电机输出的电压为400 V，经升压变压器后电压为U400 V2.0103 V，由PUI得输电线上的电流I A20 A.输电线上的功率损失：PI2R2025 W2.0103 W.(2)输电线上的电压损失：UIR205 V100 V.加在降压变压器原线圈两端的电压：U1UU2.0103 V100 V1.9103 V.降压变压器副线圈两端的电压(用户所需的电压)U2220 V.降压变压器的变压比.答案：(1)2.0103 W(2)9511