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32.doc

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20132014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20142015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20132014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20142015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20142015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20142015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20132014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20142015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