【赢在课堂】2014年高中物理 课时训练11 电能的输送 新人教版选修3-2

1 课时训练课时训练 1111 电能的输送电能的输送 1 1 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高得多的电压进行输电 采用高 压输电的优点是 A 可提高用户端电压 B 可根据需要调节交流电的频率 C 可减少输电线上的能量损失 D 可加快输电的速度 答案 C 解析 采用高压输电减小了输电电流 可减少能量损失 但不能改变交变电流的频率和输电速度 用 户端电压由降压变压器决定 故选项C正确 2 2 如图所示为远距离输电线路的示意图 若发电机的输出电压不变 则下列叙述中正确的是 A 升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B 输电线中的电流只由升压变压器原 副线圈的匝数比决定 C 当用户用电器的总电阻减小时 输电线上损失的功率增大 D 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 答案 C 解析 变压器的输入功率 输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的 A B错误 用户用 电器总电阻减小 据 P 消耗功率增大 输电线中电流增大 线路损失功率增大 C正确 升压变压器 的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压 D错误 3 3 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 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 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 根据变压器工作原理可知 由于输电线上损失一部分电压 升压变压器的输出电压大于降压变 压器的输入电压 有 U2 U3 所以 A正确 B C不正确 升压变压器的输出功率等于降压变压器的输 入功率加上输电线损失功率 D正确 4 4 为了减少输电线路中电力损失 发电厂发出的电通常是经过变电所升压后进行远距离输送 再经 变电所将高压变为低压 某变电所电压 u0 11 000sin 100 t V的交流电降为 220 V供居民小区用 电 则变电所变压器 A 原 副线圈匝数比为 50 1 B 副线圈中电流的频率是 50 Hz C 原线圈的导线比副线圈的要粗 D 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 答案 AB 2 解析 u0 11 000sin 100 t V中的 11 000 指的是电压的峰值 有效值为 11 000 V 则原 副线圈之 间的匝数之比等于两线圈的电压之比 即 50 1 A正确 由 100 可得频率为 50 Hz 变压器不改 变电流的频率 因此 副线圈的频率也是 50 Hz B正确 电流与匝数成反比 即原线圈的电流比副线 圈电流要小 因此 副线圈的导线要比原线圈粗 C错误 居民小区各个用电器都是并联的 它们的电 流总和等于副线圈中的电流 故D错误 5 5 2012 2012 天津理综 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 设副线圈与原线圈匝数比为 k 时 副线圈输出电压为 U1 输出电流为 I1 电路损耗功率为 P1 设 副线圈与原线圈匝数比为 nk 时 副线圈输出电压为 U2 输出电流为 I2 电路损耗功率为 P2 根据理想 变压器原副线圈电压与匝数成正比可得 k nk 且 P U1I1 U2I2 线路损耗功率分别为 P1 R P2 R 由 联立解得 P1 2R 据此排除选项A C 由 联立解得 所以选 项B错误 选项D正确 6 6 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 3 106 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 0 105A B 输电线上由电阻造成的损失电压为 15 kV C 若改用 5 kV电压输电 则输电线上损失的功率为 9 108 kW D 输电线上损失的功率为 P U2 r U 为输电电压 r 为输电线的电阻 答案 B 解析 由 P UI 可得 I 6 103 A 则选项A错误 输电线上电阻造成的损失电压为 U Ir 15 kV 选 项B正确 输电线上损失的功率不可能大于水电站的输出功率 可知选项C错误 输电线上损失的功 率为 P U 为输电线上损失的电压 选项D错误 7 7 某条河的河水流量为 4 m3 s 水流下落的高度为 5 m 现在利用其发电 设所用发电机的总效率为 50 g 9 8 m s2 求 1 发电机的输出功率 2 已知输电导线的总电阻为 4 如果允许输电导线上损耗的功率为发电机输出功率的 5 则需 用多大电压输送电能 3 导线上的电压损失 答案 1 9 8 104W 2 2 8 103V 3 2 66 103V 解析 1 水由高处流下 重力势能转化为动能 推动水轮机做功 设水的流量为 Q 则发电机的输入功 率为 P1 Qgh 发电 机的输出功率为 P2 P1 Qgh 50 1 0 103 4 9 8 5 W 9 8 104W 2 设输送电压为 U 输电导线上的电流为 I 电阻为 r 损耗的功率为 P3 由 P3 I2r 得 I 35 A 由发电机的输出功率 P2 IU 可得 U V 2 8 103V 3 导线上损失的电压为 U 则有 U U Ir 2 8 103 35 4 V 2 66 103V 8 8 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 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 3 1 试求 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 答案 1 1 20 240 11 2 见解析图 3 96 kW 解析 1 输电线损失的功率 P损 P 4 100 kW 4 4 kW 输电线电流 I2 A 20 A 升压变压器输出电压 U2 V 5 103V 升压变压