2020学年高中物理 第5章 交变电流 5 电能的输送课时作业 新人教版选修3-2

电能的输送 基础夯实一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1以下关于电能输送的说法不正确的是()A输送电能的基本要求是可靠、保质、经济B减小输电导线上功率损失的唯一方法是要采用高压输电C增大导线的横截面积可以减小输电导线上的功率损失D实际输送电能时，要综合考虑各种因素，如输送功率大小、距离远近、技术和经济条件等答案：B解析：输送电能的基本要求是可靠、保质、经济。减小输电线上的功率损失可采用高压输电，也可以减小输电线电阻，即增大导线横截面积，但不经济。实际输电时，应综合考虑各种因素。故选B。2(北京市西城区20202020学年高二下学期期末)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线。则下列说法不正确的是()A输电线上的电流IB输电线上的电流IC输电线电阻上的功率损失P线()2R线D输电线电阻上的电压损失U线R线答案：A解析：输电线上的电流为I线，A错，B对；根据P线I2R线，U线I线R线知C、D正确。3(日照市20202020学年高二下学期六校联考)远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是()A.BI2CI1U1IRDI1U1I2U2答案：D解析：根据变压器电流与匝数关系知，选项A错误；U2不是电阻R的电压，故I2，选项B错误；IR仅是输电线上损失的功率，而I1U1是升压变压器的输入功率，二者并不相等，选项C错误；根据功率关系知，I1U1I2U2，选项D正确。4(沈阳市第二中学20202020学年高二上学期期末)在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有()A升压变压器的输出电压增大B降压变压器的输出电压增大C输电线上损失的功率增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案：CD解析：由题意可知升压变压器输 入电压不变，则输出电压不变，A错误；在电能输出过程中有：I，U线IR线，U3U2U线，因P变大，I变大，所以U线变大，降压变压器初级线圈电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；由P损()2R线，因P变大，所以P损变大，C正确；根据，因P变大，所以比值变大，D正确。5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200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2。降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)。要使额定电压为220V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答案：AD解析：由于输电线上的功率损耗，故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率。故D正确。，因为U1200 VU3(U2U线)，故，选项A正确。二、非选择题6(潍坊五县(市)区20202020学年高二联考)某小型实验水电站输出功率P38kW，输电线路总电阻r1。(1)若采用U380V输电，求输电线路损耗的功率P损。(2)若改用U110000V高压输电，用户端利用n1n2441的变压器降压，求用户得到的电压U2。答案：(1)10kW(2)227.19V解析：(1)输电线上的电流为IA100A，输电线路损耗的功率为P损I2R10021W10kW。(2)改用高压输电后，输电线上的电流变为I2A3.8A，变压器原线圈两端的电压UU1I1R(100003.81)V9996.2V。根据，用户得到的电压为U2U9996.2V227.19V。7.风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为100kW，输出电压是250V，用户需要的电压是220V，输电线电阻为10。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(2)用户得到的电功率是多少。答案：(1)12024011(2)96kW解析：(1)输电线损失的功率P损P4%100kW4%4kW输电线电流I2A20A升压变电器输出电压U2V5103V升压变压器原、副线圈匝数比：电压损失U损I2R线2010V200V降压变压器原线圈端电压U3U2U损4 800V降压变压器原、副线圈匝数比(2)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为P用PP损P(14%)10096%kW96kW能力提升一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和分别为()A.，B()2R，C.，D()2R，答案：D解析：该题考查远距离输电线路的功率损耗问题。解题的关键是要求出输电电流。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，U2kU，此时输电线上的电流I，线路损耗的功率P1I2R，当匝数比为nk时，线路损耗的功率P2，则，D选项正确。2(海岳中学20202020学年高二下学期期末)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象，则()A用户用电器上交流电的频率是100HzB发电机输出交流电的电压有效值是500VC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答案：D解析：由vt图象知，发电机的频率f50Hz，选项A错误；其有效值为U250V，选项B错误；输电线的电流由输送功率和输送电压共同决定，选项B错误；当用户用电器的总电阻增大时，其电流将减小，输电线损失功率也减小，选项D正确。3某水电站，用总电阻为5的输电线给940km外的用户送电，其输出电功率是3106kW。现用500kV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1105AB输电线上损失电压为30kVC该输电系统的输电效率为95%D若改用10kV电压输电，则输电线上损失的功率为4.5108kW答案：B解析：IA6103A，A选项错误；U损IR61035V30kV，B选项正确；P损I2R1.8108W，100%94%，C选项错误；对于D选项，损失的功率大于输出的功率，显然是错误的。4(辽宁锦州市20202020学年高二下学期期末)某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，降压变压器副线圈两端交变电压u220sin(100t)V，降压变压器的副线圈与阻值R011的电阻组成闭合电路若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是()A通过R0电流的有效值是20AB降压变压器T2原、副线圈的电压比为41C升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率答案：ABD解析：A.降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220V，负载电阻为11，所以通过R0电流的有效值是20A，故A正确；B.因为降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41，所以原、副线圈的电压之比为41.故B正确；C.由于输电线上电阻导致降压变压器T2的输入电压低于升压变压器T1的输出电压故C错误；D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率，原因是导线上电阻消耗功率故D正确。5(辽宁省抚顺市六校联合体20202020学年高二下学期期末)如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)，对整个送电过程，下列说法正确的是()A输电线上的损失功率为300WB升压变压器的匝数比为1100C输电线上的电流为10AD降压变压器的输入电压为4 970V答案：ACD解析：P损0.6%P300W，A正确；I线10A，C正确；U线I线R线30V，U25 000V，U3U2U线4 970V，D正确；，B错误。二、非选择题6理想变压器原、副线圈匝数比n1 n24 1，原线圈输入电压U1 410sin100t(V)，副线圈通过电阻R1的输电线对用户供电，则用户处最多接多少盏“220V40W”的电灯可保证正常发光？答案：165解析：由公式U1 410sin100tV知原线圈的输入电压有效值U11 000V，由公式可求U2250V，因为用户处电灯可保证正常发光，所以U用户220V，则U线U2U用户30V；又因为U线I2R，得I230A；电灯的额定电流是I0A，用户的电灯又是并联，可知I2NI0得灯的盏数，N165盏。7(湖北宜昌市部分重点中学20202020学年高二下学期期中)如图所示，某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8，在用户端用降压变压器把电压降为220V，若输电线上损失的功率为5kW，不计变压器的损耗。求：(1)输电导线上输送的电流；(2)升压变压器的输出电压U2；(3)降压变压器的匝数比；(4)若改用10kv电压输电，则输电线上损失的功率是多大？答案：(1)25A(2)4000V(3)19011(4)800W解析：(1)由PI2R知输电线上的电流IA25A(2)升压变压器的输出电压U2V4000V(3)降压变压器的输入电压U3U2IR40002583800V降压变压器的匝数比(4)改为10kv电压后输电线上的电流IA10A输电线上损失的功率为PI2R1028W800W