2019高中物理第三章电能输送与变压器31高压输电原理练习(含解析)沪科选修32

2019高中物理第三章电能的输送与变压器3.1高压输电原理练习(含分析)沪科选修322019高中物理第三章电能的输送与变压器3.1高压输电原理练习(含分析)沪科选修326/6蚁PAGE6螁蚄肇蒄2019高中物理第三章电能的输送与变压器3.1高压输电原理练习(含分析)沪科选修32

高压输电原理

课时演练·促提升

A组

1.(多项选择)在电能输送过程中,若输送的电功率必然,则在输电线上损失的电功率()

随输电线电阻的增大而增大

和输送电压的二次方成正比

??剖析:由损失功率公式:P损=??送2R线=(??送)2R线。送

答案:ACD

2.超导是现在高科技研究的热点,利用超导资料可实现无耗费输电。现有素来流电路,输电线总电

阻为0.4Ω,它供给给用电器的电功率为40kW,电压为800V。若用临界温度以下的超导电缆代替

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.1.6×103kWC.1.6kWD.10kW??40×103剖析:节约的电功率即为一般电路输电时耗费的电功率,I=??=800A=50A,P损250204W1000W,故节约的电功率为1kW,选项A正确。=IR=×.=答案:A3.(多项选择)远距离输送交变电流都采用高压输电,我国正在研究用比330kV、500kV高得多的电压进行输电,目前生界上正在试验1150kV的超高压输电。采用高压输电的优点是()可节约电线的资料

可依照需要调治交变电流的频率

C.可减少输电线上的能量损失

D.可加快输电的速度

剖析:在保证功率不变的情况下,提升电压的目的就是降低输电电流,从而可以减少输电损失,并能

节约电线资料,选项A、C正确。

答案:AC

4.用6600V和220V两种电压输电,若输送的功率和输电线的电阻相同,则低压输电线与高压输

电线上损失功率之比是()

∶900∶1

∶30∶1

1

剖析:在输送的功率和输电线的电阻均相同的情况下,损失功率跟输电电压的二次方成反比,选项B

正确。

答案:B

5.用电压U和KU分别输送相同电功率,且在输电线上损失的功率相同,导线长度和资料也相同,求

在这两种情况下导线的横截面积之比为()

A.K∶1B.1∶K

C.K2∶1D.1∶K2

剖析:由??,2,得??2????,可见在其他物理量一准时,与2成反比,选项C正确。,损P损=??2??SR=ρ??P=UIP=IRU答案:C6.输电导线的电阻为R,输送电功率为P。现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为()A12B2∶2??C.??2∶2D.U∶U221剖析:由P=UI,P2P??2??,选项C损=IR可得损=??2,因此输电线上损失的功率与输送电压的二次方成反比正确。答案:C7.一个小水电站输出电功率为20kW,输电线总电阻为Ω,若是先用400V的电压输电,后改用2000V电压输电,则输电电压提升后输电线上损失的电功率的变化情况是()A.减少50WB.减少1200WC.减少D.增加??2R线20×103220×1032剖析:由公式:P损=(??送)得:P损=(400)×0.5W=1250W。P损'=(2000)×0.5W=50W,因此送P=1250W-50W=1200W。答案:B8.相同资料组成的导线向同一处用户输送10kW电能,在输电电压1110V和2220V两种情况U=U=下,要求输电线中损失的电能相同,则两情况下导线截面积之比为。??2????21????4剖析:由公式P损=(送=??送)R线得1=1,再由R=ρ??得1=。??2??224??21答案:4∶19.一座水电站输送的电功率是4800kW,输电线电压是220kV,若输电线总电阻为0.5Ω,那么输电线路损失的电功率是多少?若是改用10kV的电压输电,输电线路上损失的电功率是多少?剖析:当用220kV电压输电时,线路中的电流??=4800×1038AI1=3A=21.??1220×10线路上损失的电功率为P1=??2R=21.82×0.5W=273.6W1当用10kV电压输电时,线路中的电流I2??=4800×103A480A=??210×103=2

线路上损失的电功率为P2=??22R=4802×0.5W=1.15×105W答案:273.6W1.15×105W

组

1.(2014·山东泰安检测)用电器电阻值为R,距交变电源为L,输电线电流为I,电阻率为ρ,要求输

电线上电压降不高出U,则输电线横截面积最小值为()

A.ρL/RB.2ρLI/U

C.U/(ρLI)D.2UL/(ρI)2??2??2??????剖析:输电线上电压降U=Ir,其中r=ρ??,则Iρ??=U,得S=??,选项B正确。答案:B2.(2014·山西大同检测)以下关于减小远距离输电导线上热耗费的说法中,正确的选项是()??2A.由于热功率P=??,因此应降低输送的电压,增大输电导线的电阻,才能减小输电导线上的热耗费B.由于热功率P=IU,因此应采用低电压、小电流输电,才能减小输电导线上的热耗费C.由于热功率P=I2R,因此可采用减小输电线电阻或减小输送电流的方法来减小输电导线上的热损耗D.以上说法均不正确2??2剖析:在求热耗费时:P或用P=UI??损线热线线答案:C3.(2014·河南信阳检测)远距离输电,原来用电压U0输电,在输电线上损失的电功率P0,现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1,则输电电压应为()10A.100U0B.√10U0C.??0D.??0101002????21剖析:设线路电阻为r,损失率为P损=Ir,线路电流为I=??0,解得P损=??02,则P损'∝??0'2,当P损为原来的1时,0100,选项B正确。10U'=√U答案:B4.(多项选择)用变压器进行远距离输电,输送的电功率为P,输送电压为U,输电导线的电阻率为ρ,导线横截面积为S,导线总长为L,输电导线耗费的电功率为P1,用户获取的电功率为P2,则()??2??A.P1=????

2????B.P1=??2????2??C.P2=P-????

??2????D.P2=P-??2??

3

????12??2????2????剖析:输电线电阻R=ρ??,输电电流I=??,故输电线上损失的电功率为P=IR=(??)ρ??=??2??。用??2????户获取的电功率为P2=P-P1=P-??2??。

答案:BD

5.(2014·山东淄博检测)某电站,输送的电功率为500kW,当使用5kV的电压输电时,测得安P=U=装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求:这时的输电效率η和输电线的总电阻r。

若想使输电效率提升到98%,又不改变输电线,那么电站应使用多高的电压向外输电?

剖析:(1)由于输送功率为P=500kW,一昼夜输送电能E=Pt=12000度,终点获取的电能E'=7200度,因??Pr=I2r计算,其此效率η=60%。输电线上的电流可由I=??计算,为I=100A,而输电线耗费功率可由中Pr=480024kW=200kW,因此可求得r=20Ω。

输电线上耗费功率Pr=(????)2r∝??12,原来Pr=200kW,现在要求Pr'=10kW,计算可得输电电压应

调治为U'=22.4kV。

答案:(1)60%20Ω(2)22.4kV

6.(2014·宁夏固原检测)把功率为220kW的电能用铝导线(ρ铝=0.027Ω·m)输送到10km外的

地方,要使功率损失在输送功率的10%以内。

(1)若是采用220V的电压输电,导线的横截面积最少要多大?采用这样的导线现实吗?为什么?

采用110kV的电压输电,导线的横截面积多大?

(3)若用同种导线输电,则用110kV和220V电压输电损失的功率之比是多少?剖析:(1)用220V的电压输电,输电电流??220×103A103A,I=??=220=2220×103×由IR=10%P,得R=2Ω=2.2×10-2Ω,(103)??????×10×103×2242又R=ρ??,因此S=??=×10-2mm≈2.5×10mm。半径快要10cm,采用这种导线是不现实的,一是浪费资料,二是导线无法架设。

220×103若采用110kV的电压输电,输电电流I'=??'=110×103A=2A,

R'=10%??220×103×