高中物理 5.5《电能的输送》课时作业 新人教版选修32.doc

5.5电能的输送基础达标1发电厂发电机的输出电压为u1，发电厂至学校的输电导线的总电阻为r，通过导线的电流为i，学校得到的电压为u2，则输电线上损耗的电压可表示为()au1 bu1ircir du2【解析】输电线的电压损失uu1u2ir，b错误，c正确；u1为输出电压，u2为用户得到的电压，a、d错误【答案】c2如图为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是()a增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失b高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗c在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小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】根据pi2r可知，在电流i一定的情况下，减小电阻r可以减少电路上的电能损失，而r，所以增大输电线横截面积s可减小电阻r，a正确；由输送电功率pui，得输电线损失电功率p线i2rr，可见减小输电电流可减小电路发热损耗，在输送电压一定时，输送的电功率p越大，电能损失越大，b正确，c错误；高压输电并不一定是电压越高越好，电压过高时，会带来技术和设备上的困难，所以d正确【答案】abd3某变电站用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，下面选项正确的是()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】由pi2r2r知，pp，c错本题i，故a错若p不变，r400r，由电阻定律可得：dd，d错，选b.【答案】b4某小型水电站向小山村输电，输送电功率为50 kw，若以1 100 v送电，则线路损失为10 kw，若以3 300 v送电，则线路损失功率可变为()a3.3 kw b1.1 kwc30 kw d11 kw【解析】根据p损2r可知，热损失功率跟输送电压的平方成反比，故b选项正确【答案】b5一台发电机最大输出功率为4000 kw，电压为4000 v，经变压器t1升压后向远方输电输电线路总电阻r1 k.到目的地经变压器t2降压，负载为多个正常发光的灯泡(220 v,60 w)若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器t1和t2的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则()at1原、副线圈电流分别为103 a和20 abt2原、副线圈电压分别为1.8105 v和220 vct1和t2的变压比分别为1：50和40：1d有6104盏灯泡(220 v、60 w)正常发光【解析】输电线上消耗的功率p线ir400 kw，则i2 20 a，又p1u1i1，则i1103 a，故a正确；t1的变压比，又pu1i1u2i2，得u22105 v，输电线上损失电压u线i2r2104 v，则t2原线圈的输入电压u3u2u线1.8105 v，又灯泡正常发光，t2的副线圈的电压为220 v，b正确；t2的变压比，c错误；根据u3i260n，解得n6104 ，d正确【答案】abd6某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机的输出电压为200 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220 v的用电器正常工作，则()a.b.u3，a选项正确，b选项错误；升压变压器的输出功率等于降压变压器的输出功率与输电线损失功率的和，故d选项正确，c选项错误【答案】ad7发电机端电压为220 v，输送功率110 kw，若要保证用户至少获得100 kw电功率，则输电导线电阻不得大于_；若用一个升压变压器升压至5 500 v后进行输电，则导线电阻不得大于_.【解析】由题可知，用户得到100 kw的电功率，则输电线损失为10 kw.i1 a500 a,10 000 wir1，r10.04 ，r10.04 ，i2 a20 a,10 000 wir2，r225 ，故r225 .【答案】0.04258某发电站的输出功率为104 kw，输出电压为4 kv，通过理想变压器升压后向80 km远处供电已知输电导线的电阻率为2.4108 m，导线横截面积为1.5104 m2，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【解析】(1)设输电导线的电阻为r，则r25.6 ，由题意知p损p 出4%i2r，则i125 a，即升压变压器的输出电压u28104 v.(2)输电线路上的电压损失u损ir3200 v.【答案】(1)8104 v(2)3200 v能力提升1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，流入用户端的电流为i2.则 ()a用户端的电压为b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】由理想变压器输入、输出功率相等可知p1p2，即u1i1u2i2u2，a正确由输电电路图知，输电线上的电压降为uuu1，b错理想变压器的输入功率pu1i1ui1ir，c错输电线路上损失的电功率为piri1ui1u1，d错【答案】a2图为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数n1n42r，忽略灯丝电阻随温度的变化当a、b端接入低压交流电源时()aa1、a2两表的示数相同bl1、l2两灯泡的亮度相同cr1消耗的功率大于r3消耗的功率dr2两端的电压小于r4两端的电压【解析】远距离输电过程中，应用高压输电能够减小输电线上的功率损失，r1上消耗的功率小于r3上消耗的功率，c项错；而比较两个不同输电回路，输电线电阻相同，由p损i22r可知，a1示数小于a2示数，a项错；根据欧姆定律可知，r2两端电压小于r4两端电压，d项正确；由于输电线上损失电压不同，故两灯泡两端电压不同，故亮度不同，b项错【答案】d3电厂发电机的端电压为250 v，输出功率为10 kw，在进行远距离输电时，输电线总电阻为5 ，则()a直接输电，用户端的电压只有50 vb若要求用户端的电压为220 v，则应配备原、副线圈匝数比为1：4(发电厂)和5：1(用户端)的变压器c若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%，则用户端的电压为237.5 vd若用10000 v的高压输电，输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%【解析】直接输电时的电流为i a40 a，所以输电线上的电压损失为uir405 v200 v，所以用户两端得到的电压可求，为：uuu250 v200 v50 v，故a正确；用10000 v的高压输电时，功率损失为：pr5 w5 w，所以输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%，故d正确【答案】ad4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2.0105 ab输电线上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】当u500 kv时，i a6103 a，而u损ir15 kv，故选项a错误，选项b正确；输电线损失功率不可能比输出功率还大，故选项c错误；p中，u应是输电线电阻上的电压，即损失电压，而不是输电电压，故选项d错误【答案】b5风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如下图所示风车阵中发电机输出功率的100 kw，输出电压为250 v，用户需要的电压为220 v，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)画出此输电线路的示意图(3)用户得到的电功率是多少【解析】(1)输电线损失的功率p损p4%100 kw4%4 kw.输电线电流i2 a20 a.升压变电器输出电压u2 v5103 v.升压变压器原、副线圈匝数比：.电压损失u损i2r线2010 v200 v.降压变压器原线圈端电压u3u2u损4800 v.降压变压器原、副线圈匝数比.(2)如图所示(3)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% kw96 kw.【答案】(1)1：20240：11(2)见解析图(3)96 kw6有条河流，流量q2 m3/s，落差h5 m，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240 v，输电线总电阻r30 ，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想的升压、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？(取g10 n/kg)【解析】设为水的密度电源端：p输出mgh/t50%qgh0.5211031050.5 w5104 w.输出电压u0240 v，输送电路如图所示为满足输电要求，据p损ir，有i送 a10 a.则送电电压为u送