2019-2020年高中物理第5章交变电流第5节电能的输送课时作业新人教版选修.doc

2019-2020年高中物理第5章交变电流第5节电能的输送课时作业新人教版选修一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1以下关于电能输送的说法不正确的是(B)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)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如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流是I2。则(A)A用户端的电压为I1U1/I2B输电线上的电压降为UC理想变压器的输入功率为IrD输电线路上损失的电功率为I1U解析：本题考查远距离输电，解题关键是弄清远距离输电的原理和方法。根据变压器的原理，有所以用户端电压U2U1，A正确；输电线上的电压降，UI；rUU1，B错误；理想变压器的输入功率P1U1I1，C错误；输电线上损失功率P损IrI1(UU1)，D错误。4(四川省资阳中学xxxx学年高二下学期期中)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(CD)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输电线上损耗的功率占总功率的比例增大D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好解析：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；根据，因P变大，所以比值变大，C正确。高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好，D正确。二、非选择题5(江西省赣州市十三县(市)xxxx学年高二下学期期中)某发电站的输出功率为104kW，输出电压为4kV，通过理想变压器升压后向80km远处供电。已知输电导线的电阻率为2.4108m，导线横截面积为1.5104m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失。答案：(1)8104V(2)3200V解析：(1)输电线路的电阻为R2.410825.6()输电线上损失的功率为P4%P4%104kW400kW由PI2R得I125A有PUI得U8104V(2)输电线路上电压损失为UIR125A25.63200V。6一个小型水力发电站(如图所示)，发电机输出电压U0250V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm30kW，它通过总电阻R线2.0的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用220V的白炽灯，总功率为P用22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？(2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为401，当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？答案：(1)131V14.9kW(2)12.5W解析：(1)如题图所示，由P用求得用户总的电阻R用2.2，电路中的电流为I59.5AU灯IR用130.9V131VP输U0I14875W14.9kW。(2)如题图，P用U4I4，U4220V，I4100A，I32.5AP损IR线12.5W。能 力 提 升一、选择题(1、2题为单选题，3、4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(D)A，B()2R，C，D()2R，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(B)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。3(辽宁锦州市xxxx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(ABD)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。4(辽宁省抚顺市六校联合体高二下学期期末)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(ACD)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5(安庆xxxx学年高二检测)在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电站，输送的电功率P500kW，当使用U5kV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4800kWh。求：(1)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，那么发电站应使用多高的电压向外输电？答案：(1)60%20(2)22.4kV解析：(1)输送功率P500kW，一昼夜输送电能EPt12000kWh输电线上损失的电能E4800kWh终点得到的电能EEE7200kWh所以输电功率60%输电线上的电流I100A输电线上损耗的功率Pr200kW输电线的电阻r20。(2)Pr()2r要求输电线上损耗的功率Pr2%P10kW，输电电压应调节为UP22.4kV。6(湖北黄冈中学xxxx学年高二上学期期末)图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为n1n21100，降压变压器原副线圈匝数比为n3n4101，远距离输电线的总电阻r100。若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为P1750kW。求：(1)输电线路损耗功率P；(2)用户端电压U4。答案：(1)P90kW(2)U4220V解析：(1)由图乙得U1250V又因为P1U1I1对升压变压器有：由焦耳定律得：PIr由得：P90kW(2)对升压变压器有：又因为：UI2r故：U3U2U对降压变压器有：由得：U4220V。