2016-2017学年高中物理第4章远距离输电第3节电能的远距离传输学业分层测评鲁科版选修.docx

电能的远距离传输 (建议用时：45分钟)学业达标1交流输电线路中导致功率损失的主要原因()A一定是输电导线具有电阻B一定是输电导线具有容抗C一定是输电导线具有感抗D以上说法均不正确【解析】电能的主要损耗是电热，由PI2R可知A选项正确【答案】A2(多选)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高很多的电压进行输电，下列说法正确的是()A采用高压输电的优点是可节省输电线的铜材料B采用高压输电的优点是可减小输电线上的能量损失C采用高压输电的原因是用电器是串联的，用电器数量增多总电压变大D采用高压输电的原因是对个别偷电行为进行威慑【解析】高压输电的目的是减小输电导线上的电流，从而可以减小导线的横截面积，节约输电线的铜材料，同时减小输电线路上的功率损失和电压损失，故选项A、B正确【答案】AB3对在电能远距离输送中所造成的电压、功率损失，下列说法中正确的是()A只有输电线的电阻才造成电压损失B只有输电线的电抗才造成电压损失C只有变压器的铜损和铁损才造成了输送中的功率损失D若用高压直流电输送，可以减小因电抗造成的电压、功率损失【解析】远距离高压输电过程中，不仅线路上的电阻会损失电压，电抗也会损失电压，故A、B错；输电过程中的功率损失是指输电线上的功率损失，故C错若用高压直流电输送，则只有电阻的影响，无电抗的影响，故D正确【答案】D4水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW ，若以1 100 V送电，则线路损失功率为10 kW，若以3 300 V送电，则线路损失功率为()A3.3 kWB1.1 kWC30 kW D11 kW【解析】设输送电功率为P，输电电压为U，线路电阻为R，则损耗功率P损I2RR，由此可见，P损与U2成反比，代入数据可知B项正确【答案】B5(多选)在电能输送过程中，若输送的电功率一定，输电线电阻一定，则在输电线上损耗的电功率()A和输送电线上电压的平方成反比B和输送电流的平方成反比C和输送电线上的电压降的平方成正比D和输送电流的平方成正比【解析】输电线上的功率损失PI2R，电压损失UUUIR，输电电流I，所以PI2RR，可见在输送功率P一定时，P随R的增大而增大；P与I2成正比；P与U2成正比；P与U2成反比【答案】ACD6照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的可是我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，这是因为用电高峰时()A总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，每盏灯两端的电压较低B总电阻比深夜时大，供电线路上的电流小，通过每盏灯的电流较小C总电阻比深夜时小，供电线路上的电流大，输电线上损失的电压较大D供电线路上电流恒定，但开的灯比深夜时多，通过每盏灯的电流小【解析】照明供电线路的用电器是并联的，晚上七、八点钟用电高峰时，用电器越多，总电阻越小，供电线路上的电流越大，输电线上损失的电压较大，用户得到的电压较小，C正确【答案】C7(多选)远距离输送一定功率的交变电流，若输送电压升高为原来的n倍，关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失的说法中，正确的是()A输电线上的电功率损失是原来的1/nB输电线上的电功率损失是原来的1/n2C输电线上的电压损失是原来的1/nD输电线上的电压损失是原来的n倍【解析】由PUI知，当输送的功率P一定时，电压升高为原来的n倍时，输电电流IP/UP/(nU)I；又P线I2R线，所以输电线上的功率损失PR线P损，即B正确输电线上的电压损失UIR线IR线U损，C正确选B、C.【答案】BC8某电站用11 kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到220 kV送电，下列说法正确的是()A因I，所以输电线上的电流增为原来的20倍B因I，所以输电线上的电流减为原来的C因P，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的【解析】因U并非全部加到输电线的电阻上，所以不能用I计算输电线中的电流，所以A错；输送功率和输电电流、输电电压的关系为PUI，在输送功率一定的条件下，U和I成反比，所以B正确；U是输电电压，它等于输电线上损失的电压和负载得到的电压之和，所以U并非是加到R上的电压，不能用P计算功率损失，C错；线路上功率损失P损I2R线.由于输送功率、导线材料、长度是不变的，在线路损失功率不变的条件下，送电电压的平方和导线横截面积成反比，所以电压由11 kV升高到220 kV，所需导线的横截面积减为原来的，导线直径减为原来的，D错故选B.【答案】B能力提升9(多选)在如图439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() 【导学号：78870079】图439A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】由题意可知升压变压器的输入电压不变，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，所以降压变压器初级电压U3变小，则降压变压器的输出电压变小，B错误；由P线()2R线，因P变大，所以P线变大，C正确；根据，因P变大，所以比值变大，D正确【答案】CD10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() 【导学号：78870080】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PU2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻【解析】输出电功率P3106 kW，输电电压U500 kV，则输电线上输送的电流大小为I6103 A，所以A错；输电线上由电阻造成的损失电压U损Ir15 kV，所以B正确输电线上损失的功率PU损Ir，所以D错误若改用5 kV电压输电，则输电线上的极限电流I2 000 A，导线上最大消耗功率PI2r(2 000)22.5 W107 W，故C错【答案】B11在远距离输电时，如果升压变压器输出电压是2 000 V，输出功率是10 kW，输电线电阻是20 ，求：(1)输电线上损失的功率和损失的电压；(2)用户能得到的功率和电压【解析】(1)由P出U出I线，得I线A5 A.则输电线上损失的功率P损Ir5220 W500 W.损失的电压U损I线r520 V100 V.(2)用户得到的电压和功率分别为：U用U出U损(2 000100) V1 900 V，P用P出P损(10103500)W9 500 W.【答案】(1)500 W 100 V(2)9 500 W 1 900 V12发电机的端电压为220 V，输出电功率为44 kW，输电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级匝数之比为110的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级匝数比为101的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的输电线路示意图(2)求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率【解析】(1)输电线路示意图如图所示(2)升压变压器次级的输出电压U2U1220 V2 200 V因为升压变压器的输出电功率等于输入电功率，则升压变压器的次级输出电流为I2 A20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为URI2R，PRIR代入数据得UR4 V，PR80 W加到降压变压器初级上的输入电流和电压为I3I220 AU3U2UR2 200 V4 V2 196 V降压变压器次级的输出电流和电压为U4U32 196 V219.6 VI4I320 A200 A用户得到的功率为P4I4U4200219.6 W4.392104 W.(3)若不采用高压