学人教版选修32 电能的输送 第1课时 作业.doc

2017-2018学年度高二物理人教版选修3-2第五章交变电流第五节电能的输送课时练一、单选题1. 远距离输电中，为了减小输电过程中的电能损失，下列说法正确的是（）a. 要减小输电损失，只有减小输电电阻b. 由p=得到，输电电压越小，输电损失越小c. 若输电功率不变，提高输电电压，将提高输电效率d. 提高输电电压会减小输电电流，但不能减小输电损失2. 如图甲所示为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈匝数比1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为50若升压变压器的输入电压总是如图乙所示，下列说法中正确的有（）a. 用户端交流电的频率为100hzb. 用户端电压一定为240vc. 若用户总功率变大，则降压变压器原线圈两端电压升高d. 若升压变压器原线圈输入功率为720kw，则输电线路损耗功率为45kw3. 超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90k的高温超导材料，利用超导材料零电阻性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4，它提供给用电器的电功率为40kw，电压为800v如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（）a. 1kwb. 1.6103kwc. 1.610kwd. 10kw4. 电站向某地输送5000kw的电功率，输电线上损耗的电功率为100kw，如果把输电电压提高为原来的10倍，同时将输电线的截面积减为原来的一半，而输送的电功率不变，那么输电线损耗的电功率为（）a. 0.2kwb. 0.5kwc. 2.0kwd. 5.0kw5. 远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到原来的n倍，则（）a. 输电线上的电压损失减少了倍b. 输电线上的电流减少了倍c. 输电线上的电能损失减少了倍d. 输电线上的电能损失减少到原来的倍6. 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等于降压变压器的输入功率二、多选题7. 远距离输送一定功率的交变电流，若输电电压提高k倍，则（）a. 输电导线的电功率损失不变b. 输电导线的电压损失不变c. 输电导线的电功率损失是原来的d. 输电导线的电压损失是原来的8. 远距离输送一定功率的交变电流，若将输电电压提高n倍，则（）a. 输电导线的电能损失减少倍b. 输电导线的电能损失不变，电压损失减少倍c. 若保持输电线上电能损失不变，输电导线的截面积应是原来的d. 输电线上电能损失减少，电压损失增大9. 一台交流发电机的最大输出功率为98kw，电压为350v，经变压器t1升压后向远方输电输电线路总电阻r=4到目的地经变压器t2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220v、100w）若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的5%，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（）a. 变压器t1原线圈中电流为35ab. 变压器t2原线圈的电压为2800vc. 变压器t1的变压比为1：8d. 有931盏灯泡（220v、100w）正常发光10. 如图所示为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u1=4400sin100tv，电流i1=1000a，不计变压器损耗，则下列判断正确的是（）a. u1=4400vb. i21000ac. i2u2=4.4106wd. 用户得到的交流电频率为100hz三、填空题11. 生活中的发电机发出的都是交变电流，在将电能从发电厂传输到用户的过程中都是采用_ 的方式，这主要是减少_ 由p=ui可知，在输送电功率一定的情况下，输送电压升高为原来的10倍时，输电线上的电能损失可以减少为原来的_ 12. 某发电站的输出功率为104kw，输出电压为4kv通过理想变压器升压后向80km远处供电，已知输电导线的电阻r=25.6，输电线路损失的功率为输出功率的4%则输电线路上的电压损失u= _ v，升压变压器的原副线圈匝数比n1：n2= _ 13. 远距离输电电路图如图所示： 若输电线电阻r，输电功率为p，输电电压u1，则输电导线的电流i2= _ ，输电导线上的电压降（电压损失）u失= _ ，输电导线上的功率损耗p损= _ ；因此，在输电功率和输电线电阻一定的条件下，采用高压输电，输电电流i2越_ （大，小），输电线上的电压损失及输电线上的功率损耗p损越_ （大，小）四、计算题14. 如图所示，一小型发电站通过升压变压器b1和降压变压器b2把电能输送给用户（b1和b2都是理想变压器），已知发电机的输出功率为500kw，输出电压为500v，升压变压器b1原、副线圈的匝数比为1：10，两变压器间输电导线的总电阻为2降压变压器b2的输出电压为220v求：（1）输电导线上损失的功率；（2）降压变压器b2的原、副线圈的匝数比15. 利用太阳电池这个能量转换器件将辐射能转变为电能的系统称光伏发电系统光伏发电系统的直流供电方式有其局限性，绝大多数光伏发电系统均采用交流供电方式将直流电变为交流电的装置称为逆变器，有一台内阻为r=1的太阳能发电机，供给一个学校照明用电，如图所示，升压变压器的匝数比为1：4，降压变压器的匝数比为4：1，输电线的总电阻r=4，全校共22个班，每班有“220v40w”“灯6盏，若全部电灯正常发光，求： （1）输电线上损失的电功率；（2）远距离输电的输电效率；（3）太阳能发电机的电动势答案和解析【答案】1. c2. d3. a4. c5. d6. a7. cd8. ac9. cd10. bc11. 高压输电；输电线上的电能损耗；12. 3200；1：2013. ；小；小14. 解：（1）升压变压器的输出电压： 传输电流：=100a 损失的功率： （2）降压变压器的输入电压为：u3=u2-i2r=5000-1002=4800v 降压变压器的匝数比： 答：（1）输电导线上损失的功率为20000w；（2）降压变压器b2的原、副线圈的匝数比为240：1115. 解：（1）导线上损失功率p损=r 而i2=6a，所以p损=r=624=144w （2）p出=p损+p有用=144+5280=5420w；那么输电效率为=100%=97.4%； （3）e=u1+i1r，r为发电机内阻，u1=u2u2=4u3+i2r=4220+64=904v；又因i1=4i2 所以，e=+461=250v 答：（1）输电线上损失的电功率144w；（2）远距离输电的输电效率97.4%；（3）太阳能发电机的电动势250v【解析】1. 解：a、由公式p=i2r可知，降低电能的损失，可以减小输电线路上电阻，也可以减小电流，故a错误；b、求输电导线的损耗功率只能用公式p=i2r，故b错误；c、由公式i=，和p=i2r可知，p=，提高输电电压，在保证输电功率不变的前提下，能够减小输电电流，有效减小输电线路上的电能损失，提高输电效率，故c正确，d错误；故选：c 根据输出功率p=ui，得出输出电流，从而得出输出电压，根据p损=i2r求出损耗的功率解决本题的关键知道输送功率与输出电压和输出电流的关系，损失电压与电流和电阻的关系，以及掌握输电线上损耗的功率p损=i2r2. 解：a、由图乙知交流电的周期t=0.02s，所以频率，a错误；b、由图乙知升压变压器输入端电压最大值为240v，有效值为240v，根据电压与匝数成正比知，副线圈电压为，根据p=ui得：所以输电线中的电流为i2=，输电线损失的电压为：u=i2r，降压变压器输入端电压为：u3=u2-u，根据电压与匝数成正比知用户端电压小于240v，故b错误；c、若用户总功率变大，输电线路中的电流增大，损失的电压增大，根据知降压变压器原线圈两端电压降低，故c错误；d、结合b可知，损失的功率，故d正确故选：d 根据升压变压器的输入电压，结合匝数比求出输出电压，从而得出输送电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，计算用户得到的电压解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系3. 解：当输电导线总电阻为0.4时，由p=ui得i= 输电线上损失的功率p=i2r=1kw 故选：a 当输电导线总电阻为0.4，它提供给用电器的电功率是40kw，电压是800v，求出输电线上损失的功率，即为用超导电缆节约的功率输电线是纯电阻电路，损失功率可以用三个公式求解，p=i2r=，其中u是输电线上损失的电压，而不是输电电压4. 解：输电电压提高为原来的10倍，根据p=ui知，输送电流减小为原来的，根据电阻定律r=知，输电线的截面积减为原来的一半，则输电线的电阻增大为原来的2倍，根据知，输电线上损耗的电功率减小为原来的，则输电线上损耗的功率为2kw，故c正确，a、b、d错误故选：c根据p=ui求出输送电流的变化，结合电阻的变化，根据求出输电线上功率的变化解决本题的关键知道输送功率与输送电压、电流的关系，掌握输电线上损失的功率5. 解：a、输送的功率一定，根据p=ui，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的n倍，则电流减小到倍，故ab错误；c、根据p损=i2r，可知，电线上损失的功率为原来的倍，则电线上电能即为原来的倍，故c错误，d正确；故选d输送的功率一定，根据p=ui和p损=i2r可知高压输电的电压、电流与电能变化情况解决本题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道p损=i2r6. 解：a、b、由变压器的电压比匝数之比=，=，又因为线路电压损失，即u2u3，所以故a正确，b错误；c、d、由于远距离输电，输电线电阻不能忽略，导致输电线路上电压损失，使功率损失，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压；升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率故cd错误故选：a通过理想升压变压器将电送到用户附近，然后用理想降压变压器向远处用户供电家中提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损7. 解：a、根据p损=i2r，可知，电线上损失的功率为原来的倍，故ab错误，c正确；d、输送的功率一定，根据p=ui，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的k倍，则电流减小到倍，故d正确；故选：cd输送的功率一定，根据p=ui和p损=i2r可知高压输电的电压、电流与电能变化情况解决本题的关键掌握输送功率与输电电压和输电电流的关系，以及知道p损=i2r8. 解：a根据p=ui得，功率一定，输电电压提高到原来的n倍，则输电线上的电流变为原来的；根据p损=i2r，可知，电线上损失的功率为原来的倍，则电线上电能即为原来的倍，设原来的电能为e，则减少的电能为：e=e-e=（1-）e，故a正确；b根据p=ui得，功率一定，输电电压提高到原来的n倍，则输电线上的电流变为原来的；若输电导线的电能损失不变，根据p损=i2r可知，r应变为原来的n2倍，由u=ir可知，电压损失应增加为原来的n倍，故b错误；c由b分析可知，r应变为原来的n2倍，由电阻定律r=可知，输电导线的截面积应是原来的，故c正确；d根据p损=i2r和u=ir可知，输电线上电能损失减少，电压损失减小，故d错误故选：ac抓住功率一定，根据p=ui求出输送电流的变化，根据p损=i2r判断输电线上电功率的损失；根据u=ir判断电压的损失；根据电阻定律r=判断横截面积的变化解决本题的关键知道输送功率与输送电压和电流的关系，结合p损=i2r、u=ir判断功率损失和电压损失9. 解：a、由p=ui可得，升压变压器输入电流i=280a，故a错误；c、由p损=i2r得，升压变压器的输出电流i=35a 由变流比公式，得：= 故c正确；b、根据=，得：升压变压器的输出电压：u2=8350=2800v 输电线上的电压损失：u损=i2r=354v=140v 降压变压器的输入电压：u3=u2-i2r=2800-354=2660v 故b错误；d、用户得到的功率p3=p2-5%p2=0.9598kw=93.1kw 可供灯泡正常发光的盏数n=931 故d正确；故选：cd根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小由于降压变压器的负载能正常工作，则可算出降压变压器的原线圈的匝数之比，同时能确定接入多少个灯泡才正常发光本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中p=ui中的电压u应为输电电压，不是发电机的输出电压本题突破点是由输电线上的损失功率，从而算出电线上的电流10. 解：a、根据电厂输出电压u1=4400sin100tv，知u1=4400v，故a错误；b、根据升压变压器=1知i21000a，故b正确；c、p=u1i1=i2u2=44001000=4.4106w，故c正确d、根据电厂输出电压u1=4400sin100tv知频率为50hz，变压器不改变频率，故d错误故选：bc 电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，根据=和p=ui判定各项，注意变压器不改变频率解决本题的关键掌握远距离输电是通过高压输电的，这样可以减少输电线的损失，知道功率与输电电流和电压的关系，变压器不改变频率11. 解：在传输功率一定的情况下，电压越高电流越小，将电能从发电厂传输到用户的过程中都是采用高压输电来降低电能损耗；根据p=i2r和i=，有：；在输送电功率一定的情况下，输送电压升高为原来的10倍时，输电线上的电能损失可以减少为原来的倍；故答案为：高压输电，输电线上的电能损失，在传输功率一定的情况下，高压输电的实质是小电流输电，可以降低电能损耗；根据p=i2r和i=判断电能损耗本题关键是明确高压输电的实质是小电流输电，然后结合电功率定义列式分析，基础题12. 解：（1）根据得，i=a 则输电线路上的电压损失u损=ir=12525.6v=3200v （2）原线圈的电流a 故升压变压器的原副线圈匝数比n1：n2为1：20故答案为：3200 1：20 （1）根据求出输电线上的电流，根据u损=ir求出电压损失（2）根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压，结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比之间的关