物理选修3-2人教新课标-5.5-电能的输送同步练习..doc

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1、_电能的输送(时间：60分钟)知识点一线路损耗问题1在远距离输电时，若输送的功率不变，使输出电压升高为原来的n倍，则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的()An2倍 Bn倍 C. D.解析根据输电线上的功率损失的表达式：PI2R()2R，电压升高为原来的n倍，则功率损失变为原来的.答案C2下列关于电能输送的说法正确的是()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采用高压输电C减小输电导线上电压损失的唯一方法是增大输电线的横截面积D实际输电时，要综合考虑各种因素，如输电功率大小、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、经济减少输电线

2、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答案AD3发电厂发电机的输出电压为U1，发电厂至用户的输电导线的总电阻为R，通过输电导线的电流为I，输电线末端的电压为U2，下面选项表示输电导线上损耗的功率错误的是()A. B.CI2R DI(U1U2)解析输电线上损耗的功率P损I2RU/RIU损，而U损U1U2，故B、C、D正确答案A4远距离输送交流电都采用高压输电我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电采用高压输电的特点是()A可节省输电线的铜材料B可根据需要调节交流电的频率C可减少输电线上的能量损失D可加快输电的速度解析当

3、输电功率一定时，设为P，PIU，I是输电电流，U是输电电压，设输电导线电阻为R，则输电线上的损耗为P耗I2RR，要减小损耗有两条途径，增大输电电压U，减小输电电线电阻，输电距离是一定的，要减小输电线电阻只能增大输电线横截面积，这样就多用材料，如果采用更高的电压输电，就不用加粗导线，亦可换用铝等电阻率稍大、但价格低廉的材料了答案AC知识点二远距离输电线路中物理量间的关系5如图275为远距离输电线路的示意图：图275若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是()A升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C当用户用电器的总电阻减小时

4、，输电线上损失的功率增大D升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的，选项A、B错误用户的总电阻减小，根据P，消耗的功率增大，输电线电流增大，线路损失功率增大，C项正确，升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失电压加上降压变压器输入电压，D项错误答案C6“西电东送”工程中为了减小输电损耗，必须提高输电压，从西部某电站向华东某地区输送的电功率为106 kW，输电电压为1 000 kV，输电线电阻为100 .若改用超导材料作为输电线，则可以减小输电损耗的功率()A105 kW B104 kW C106 kW D103 kW解析输

5、电电流I，输电线路损失的电功率P损I2R()2R1105 kW，当改用超导输电时，就不损失电能，因此减少的输电损耗就等于P损，A正确答案A7在如图276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()图276A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增大D输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定，输出功率变大时升压变压器的输出电压不变，A项错误由I可知当输出功率增大时输出电流增大由U损IR及P损I2R可知U损及P损均增大故C

6、项正确当U损增大时降压变压器的输出电压减小，B选项错误由P损R可知R.当输出功率增大时输电线损耗比例增大，D项正确答案CD8有一理想变压器原、副线圈的匝数比为1001，原线圈上所加电压为23 kV，副线圈通过总电阻为2 的供电导线向用户供电，用户用电器得到的电压是220 V，求供电导线上损耗的功率解析设原线圈上所加电压为U1，匝数为n1，副线圈上两端电压为U2，匝数为n2，有副线圈两端通过导线向用户供电，设用户电压为U3，导线上的电压降为U，有U2U3U导线上损失功率为P由式得P(U1U3)2/R/2 W50 W.答案50 W9如图277学校有一台应急备用发电机，内阻为r1 ，升压变压器匝数比

7、为14，降压变压器的匝数比为41，输电线的总电阻为R4 ，全校22个教室，每个教室用“220 V、40 W”的灯6盏，要求所有灯都正常发光，则：图277(1)发电机的输出功率多大？(2)发电机的电动势多大？(3)输电线上损耗的电功率多大？解析(1)所有灯都正常工作的总功率为226405 280 W用电器总电流为I224 A输电线上的电流I1IRI26 A降压变压器上：U24U2880 V输电线上的电压损失为：URIRR24 V 因此升压变压器的输出电压为U1URU2904 V输入电压为U1U1/4226 V，输入电流为I14I124 A所以发电机输出功率为P出U1I15 424 W(2)发电机

8、的电动势EU1I1r250 V(3)输电线上损耗的电功率PRIR144 W.答案(1)5 424 W(2)250 V(3)144 W10某小水电站发电机输出的电功率为100 kW，输出电压250 V，现准备向远处输电所用输电线的总电阻为8 ，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%.用户获得220 V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？解析依题意作出如图输电示意图，升压变压器原线圈的电流为I1 A400 A，当输电线上损失的电功率为输送电功率的5%时，输电线中的电流为I2，则IR线5%P.所以I2 A25 A升压变压器的匝数比为：降压变压器T2副线圈中电流I4，即为

9、提供给所有用户的总电流I总，用户获得的总功率为：P用P5%P95%P.又P用U4I总U4I4所以I4 A431.8 A.其原线圈中电流I3I225 A.降压变压器的匝数比为：.答案11617.3111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坑口电站，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

10、得到的电能E7 200度，因此效率60%.输电线上的电流可由IP/U计算，为I100 A，而输电线损耗功率可由PrI2r计算，其中Pr4 800/24 kW200 kW，因此可求得r20 .(2)输电线上损耗功率Pr()2r，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.答案见解析12 .有条河流，流量为Q2 m3/s，落差h5 m，现在用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 V，输电线总电阻R30 ，允许损失功率为发电机输出功率的6%，为满足用电的要求，使用户获得220 V电压，则该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220 V、100 W”的电灯正常发光？解析由题意可画出如下远距离输电示意图：电源两端的输出功率P总Qgh5104W输电线上的功率损失为P损P总6%I2RI10 AU1240 VU2P总/I5103V故升压变压器n1n2U1U26125；U损IR300 VU3U2U损4 700 VU4220 V故降压变压器n3n4U3U423511；理想变压器没有能量损失，故可正常发光的电灯数量N470盏答案612523511470盏7_