【优化方案】高中物理 第五章第五节 电能的输送知能演练轻松闯关 新人教版选修32(1).docVIP

【优化方案】2013-2014学年高中物理 第五章第五节 电能的输送知能演练轻松闯关 新人教版选修3-21在远距离输电过程中，为减少输电线路上的电能损失，可采用的最佳方法是()a使输电线粗一些b减小输电线长度c减少通电时间 d采用高压输电解析：选d.从造成电能损失的原因分析，要减少电能损失，需要减小电阻、减小输电电流，减小电阻已达到目前技术的极限了，因此，应当采用高压输电，减小输电电流故选d. 2(2013长沙高二检测)远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则()a输电线上的电压损失增大b输电线上的电能损失增大c输电线上的电压损失不变d输电线上的电能损失减少到原来的1/n2解析：选d.在输送功率一定时，由i知，电压提高到n倍，则电流变为原来的，电压损失减为原来的，故a、c错误；由p损i2r知，功率损失减为原来的，故b错误，d正确故选d.3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和输电线上电压的平方成反比b和输电电流的平方成反比c和输电线上的电压降的平方成正比d和输电电流的平方成正比解析：选acd.输电线上的功率损失pi2r，电压损失uuuir，输电电流ip/u，所以pi2r2r，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成反比故选acd.4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220 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.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解析：选ad.由于输电线上的电阻，所以考虑到电压损失，则有升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，根据变压器的电压与匝数之比的关系，可知要让用电器正常工作，必须有，a正确，b、c错误；考虑到输电线上也有电功率的损失，可知d也正确故选ad.5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：本题关键是先利用输送功率损失，通过公式pi2r，求出输送电流(1)由p出i线u出，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 vp用p出p损(10103500) w9 500 w.答案：(1)500 w100 v(2)9 500 w1 900 v一、选择题1(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电，采用高压输电的优点是()a可节省输电线的铜材料b可根据需要调节交变电流的频率c可减少输电线上的能量损失d可加快输电的速度解析：选ac.由piu得i，输送的电功率p一定，采用高压输电，u大则i小，输电线中的电流就小，由p线i2r，在要求输电线损耗一定的情况下，就可选电阻率略大一点的材料作导线若输电线确定，则可减少输电线上的能量损失，故a、c选项正确交变电流的频率是固定的，不需调节，输电的速度就是电磁波的传播速度，是一定的，故b、d选项不正确故选ac.2(多选)对在电能远距离输送中所造成的电压损失，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输电线的电阻和电抗都造成了电压损失d若用高压直流输电，可以减小因电抗造成的损失解析：选cd.远距离高压输电过程中，不仅线路上的电阻会损失电压，电容、电感的电抗也会损失电压若用直流输电时，只有电阻的影响，无电抗的影响，故c、d正确3(单选)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：选c.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，故选c.4(单选)中国已投产运行的1 000 kv特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程假设甲、乙两地原来用500 kv的超高压输电，输电线上损耗的电功率为p.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kv特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()a. b.c2p d4p解析：选a.设输送功率为p，输送电流为i，输送电压为u，则pui，i，p损i2r，输送电压升为原来的2倍，则输送电流降为原来的一半，p损降为原来的四分之一，故选a.5(单选)(2013长沙一中高二检测)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：选b.由pi2r2r知，pp，c错误本题i，故a错误若p不变，则rp，r400r，由电阻定律可得：dd，d错误，故选b.6(多选)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的是()a. b.ci2r di(u1u2)解析：选bcd.输电线上损耗的功率p损i2ru/riu损，而u损u1u2，故b、c、d正确7(单选)某用电器离供电电源的距离为l，线路上的电流为i，若要求线路上的电压降不超过u，已知输电导线的电阻率为，那么，该输电导线的横截面积最小值是()a. b.c. d.解析：选b.输电线的电阻r，输电线上电压损失uiri，所以s，故选b.8(多选)为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰若在正常供电时，高压线上送电电压为u，电流为i，热耗功率为p；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9p，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()a输电电流为3i b输电电流为9ic输电电压为3u d输电电压为u解析：选ad.输电线上的热耗功率p线i2r线，热耗功率由p变为9p，则电流i变为3i，选项a正确输电功率p不变，由pui，电流变为3i，输电电压为u，选项d正确9.(多选)在远距离输电时，输送的电功率为p，输送电压为u，所用导线的电阻率为，横截面积为s，总长度为l，输电线损失的电功率为p，用户得到的电功率为p用，则p、p用的关系式正确的是()apbpcp用p dp用p解析：选bd.输电线电阻r，输电电流i，故输电线上损失的电功率为pi2r2用户得到的功率为：p用ppp.故选bd. 10.(多选)如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压u1250 v，输出功率p1100 kw，输电线电阻r8 .则进行远距离输电时，下列说法中正确的是()a若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小b若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大c输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比d用10 000 v高压输电，输电线损耗功率为8 000 w解析：选ac.由i1知，p1增大，i1增大，i线增大，损失的电压增大，u3减小，u4减小，故a正确；由于u1、n1、n2不变，所以u2不变，故b错误；损失的功率pirp15%5103 w，i225 a，所以c正确；用10 000 v高压输电，即u210 000 v，i210 a，pir8102 w，所以d错误故选ac.二、非选择题11输送4.0106 w的电能，若发电机输出电压为2 000 v，选用变压器升压后应用横截面积为4.25 cm2的铜导线，把电能送到400 km远处，线路损耗的功率为5.0105 w求：(1)应选用匝数比为多少的升压变压器；(2)若已知铜的电阻率1.7108 m，在用户方使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大解析：(1)由pi2r得i，式中p为线路损耗功率，r为线路总电阻，两条导线总电阻r，则r1.7108 32 所以i125 a因为p输入p输出，所以在升压变压器副线圈两端的电压为u23.2104 v故.(2)设u2 为降压变压器原线圈两端的电压，则u2 u2ir线2.8104 v.答案：(1)116(2)2.8104 v12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”