2019_2020学年高中物理课时作业12远距离输电（含解析）粤教版选修3_2.docx

课时分层作业(十二)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1采用220 kV高压向远方的城市输电当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为()A55 kV B110 kV C440 kV D880 kV C输电线上损耗的功率PI2r，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，电流I要减小为原来的，当输送功率一定时，输电电压要升高为原来的2倍，选项C正确2(多选)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，输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是()A输电线上的电流IB输电线上的电流IC输电线上损失的功率P()2RD输电线上损失的功率PBC输电线上的电流I线，故A错误，B正确；输电线上的功率损失PIR()2R，故C正确，D错误3如图所示，L1和L2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器若已知甲的变压比为5001，乙的变流比为2001，并且已知电压表两端的电压为220 V，通过电流表的电流为5 A，则输电线的输送功率为()A1.1102 WB1.1104 WC1.1106 W D1.1108 WD已知变压比为5001，电压表示数为220 V，故传输电压为U220500 V1.1105 V；已知变流比为2001，电流表示数为5 A，故传输电流为I5200 A1 000 A；故电功率为PUI1.1105 V1 000 A1.1108 W，故D正确4发电厂的输出电压为U1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，用户得到的电压为U2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是()A(U1U2)I BI2RC. D.C升压变压器的输出电压为U1，降压变压器的输入电压为U2，则输电线上的电压损失UU1U2，升压输电线上损失的功率为P损UII(U1U2)或P损UI.故A、D正确，因为输电线上的电流为I，则输电线上损失的功P损I2R.故B正确，C错误5(多选)高压直流输电与高压交流输电相比()A高压直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗B高压直流输电所需的设备比高压交流输电所需的设备经济C高压直流输电技术简单D高压直流输电主要用于联系非同步运行的交流系统AD稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗，A正确；高压直流输电技术的要求高，所需的换流设备制造难，价格高，B、C错误；高压直流输电主要用于联系非同步运行的交流系统，D正确6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I1UA理想变压器输入和输出功率相同，设用户端得到的电压为U2，则有I1U1I2U2，U2，选项A正确；输电线上的电压降为UI1r，或者UUU1，选项B错误；理想变压器的输入功率为PI1U1，选项C错误；输电线路上损失的电功率为PIr，选项D错误二、非选择题(14分)7远距离输电时，输送电压为6 000 V，功率为500 kW，这时，安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜里读数相差4 800 kWh，则输电效率为多大？输电导线的电阻为多少？解析由能量守恒定律可知：100%1100%60%因为P损P40%，P损r所以r 28.8 .答案60%28.8 能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1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2105 AB输电线上由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B输电线上输送的电流I6 000 A，A错；输电线上损失的电压为UIr6 0002.5 V1.5104 V15 kV，B对；若改用5 kV的电压输电，则输电线上输送的电流I6105 A，输电线上损失的功率PI2r(6105)22.5 W9108 kW，表明电能将在线路上损耗完，则输电线上损失的功率为3106 kW，C错；D项中输电线上损失的功率P，U应为输电线上损耗的电压，而不是输电电压，D错2某科技小组在实验室中研究远距离输电由于输电线太长，他将每50米导线卷成一卷，共卷成8卷来代替输电线路第一次直接将输电线与实验电源及用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I1、P1；第二次采用如图所示的电路输电，其中理想变压器T1与电源相连，其原、副线圈的匝数比为n1n2，理想变压器T2与用电器相连，测得输电线上的输电电流和损失的功率为I2、P2.下列说法中正确的是()A第二次实验时因为多接了两个变压器，所以P2P1B通过该实验可以证明，提高输电电流能减小远距离输电的能量损失C若输送功率一定，则I2I1n1n2D若输送功率一定，则P2P1nnC实验可以证明，提高输电电流会增加远距离输电的能量损失，故B错误；第一次实验输电线上的电流I1，输电线上损失的功率P1IRR；第二次实验，升压变压器副线圈上的电压U2U1，输电线上的电流I2，输电线上损失的功率P2IRR，所以：I2I1U1U2n1n2，P2P1UUnn，故C正确，A、D错误3如图所示，某小型水电站的发电机输出电压为220 V，正常情况下输出的总功率P08.8104 W，为了减少远距离输电过程中的电能损失，往往采用高压输电输送电压为u1 100sin 200t V，输电导线的总电阻为r5 ，现要使额定电压为220 V的用电器正常工作，下列说法中正确的是()A输电线上的电流为220 AB降压变压器匝数比C用电器的额定功率P5.6104 WD用电器上交流电的频率是50 HzC输送电压为u1 100sin 200t V，可知输送电压的有效值为1 100 V，输电线上的电流：I A80 A故A错误；输电线消耗的电压：U损Ir805 V400 V到达降压变压器的电压：U3uU损1 100400700(V)，所以降压变压器的匝数比：.故B错误；输电线损耗的电功率：P损I2r8025 W32 000 W到达降压变压器的电功率： P3PP损8.810432 0005.6104(W)，理想变压器的输出功率等于输入功率，所以用电器的额定功率也是5.6104 W故C正确；由于输送电压为u1 100sin 200t V，可知输送电压的频率为100 Hz，所以用电器上交流电的频率是100 Hz.故D错误4如图所示为某小型电站高压输电示意图发电机输出功率恒定，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2.在输电线路的起始端接入两个互感器，原、副线圈的匝数比分别为101和110，电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是()A升压变压器原、副线圈的匝数比为B采用高压输电可以增大输电线中的电流，输电电流为100 AC线路输送电功率是220 kWD将P上移，用户获得的电压将降低C根据变压器的原理可得升压变压器原、副线圈的匝数比为：，故A错误；采用高压输电可以减小输电线中的电流，从而减小输电过程中的电能损失，根据电流互感器原理及匝数比为110，由公式，得输电电流为IA21010 A100 A，故B错误；根据电压表的示数为220 V，根据变压公式，输电电压为U210220 V2 200 V，线路输送电功率为PU2IA2220 kW，故C正确；将P上移，则降压变压器的初级线圈减小，故用户获得的电压将升高，故D错误二、非选择题(本题共2小题，共26分)5.(12分)风力发电作为新型环保能源，近年来得到了快速发展，如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是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升压变压器输出电压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4 800 V降压变压器原、副线圈匝数比.(2)如图所示(3)用户得到的功率P户PP损96 kW.答案(1)12024011(2)见解析图(3)96 kW6(14分)某发电站通过燃烧煤来发电发电站通过升压变压器、输电线和降压变压器把电能输送给工厂和照明用户，发电机输出功率是120 kW，输出电压是240 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为125，输电线的总电阻为10，用户需要的电压为220 V则：(1)输电线上损失的电功率为多少？(2