《2018_2019学年高中物理第五章章交变电流课后提升作业十一5.5电能的输送新人教版选修3_2201903076241.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018_2019学年高中物理第五章章交变电流课后提升作业十一5.5电能的输送新人教版选修3_2201903076241.docx（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课后提升作业十一电能的输送(40 分钟50 分)一、选择题 ( 本题共 6 小题 , 每小题 6 分, 共 36 分)1.( 多选 ) 在远距离送电时, 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()A.P =B.P =C.P 用 =P-D.P 用 =P【解析】 选 B、D。输电电流I=, 输电线电阻R=, 则输电线损失的功率P=I 2R=,用户得到的电功率P 用 =P-P =P, 故 B、 D正确。2. 某电站向某地输送5000kW的电功率 , 输电线上损失
2、的电功率为100 kW,若把输送电压提高为原来的10 倍 , 同时将输电线的截面积减为原来的一半, 那么输电线上损失的电功率为()A.0.5 kWB.1.0 kWC.2.0 kWD.5.0 kW【解析】 选 C。输电线上损失的电功率为P 损=R 线=; 若把输送电压提高为原来的10 倍 , 同时将输电线的截面积减为原来的一半, 则输电线上损失的电功率变为原来的 , 即 100kW=2.0 kW, 选项 C 正确。3. 如图为远距离输电示意图, 两变压器均为理想变压器, 升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为 n1、 n2, 在 T 的原线圈两端接入一电压u=Umsin t的交流电源 , 若输送电
3、功率为P, 输电线的总电阻为2r, 不考虑其他因素的影响, 则1 / 6输电线上损失的电功率为()A.B.C.4(22D.4(22) () r) () r【解题指南】 解答本题时应从以下两点进行分析:(1) 理想变压器的输入功率等于输出功率。(2)P=UI 。【解析】 选 C。由 I 1=和=得 I r =I 2=, 则输电线上损失的功率r2(2r,故选 C。P = 2r=4()4. 一交流发电机输出电压为u=Umsin t, 加在匝数比为1 n 的理想升压变压器的原线圈上 ,变压器的副线圈通过总电阻为R的输电线向用户供电, 若发电机的输出功率为 P, 则输电线上消耗的功率为()A.B.C.D
4、.【解析】 选 D。根据正弦交流电的基本规律可知输入电压U1=, 根据理想变压器的变压规律, 设输出电压为U2, 则有=? U2=nU1=, 再根据变压器的功率关系:P 入 =P 出 ? P 出2 / 6=P=I 出 U2? I 出= =, 则有 P 热=R=。故 A、 B、 C 均错误 ,D 正确。5. 某水电站 , 用总电阻为2.5 的输电线输电给500km 外的用户 , 其输出电功率是 3106kW。现用 500kV 的电压输电 , 则下列说法正确的是()A. 输电线上输送的电流大小为2.0 105AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC.若改用 5kV 电压输电 , 则输电线上
5、损失的功率为9 108kWD.输电线上损失的功率为P=,U 为输电电压 ,r为输电线的电阻【解析】 选 B。输电电流 I=A=6 103A,A 错误 ; 输电线损失的电压U损 =IR=6 1034若改用 5kV电压输电 , 损失功率不可能大于输电总功率62.5V=1.5 10 V,B 正确 ;3 10 kW,C错误 ;P=,U 应为输电线上损失的电压,D 错误。6. 远距离输电的原理图如图所示, 升压变压器原、 副线圈的匝数分别为n1、n2, 电压分别为U1、U2, 电流分别为I 1、I 2, 输电线上的电阻为R。变压器为理想变压器, 则下列关系式中正确的是()A.=B.I 2=C.I 1U1
6、=RD.I 1U1=I 2U2【解析】 选 D。对理想变压器来说, 电流与匝数成反比,A项错误 ; 输入功率等于输出功率,D项正确 ; 对图中的中间电流 ,I2=, 而 U U, 所以 B 项错误 ; 导线消耗的功率为P=R,I U2导导1 13 / 6为升压变压器的输入功率, 与输出功率相等, 即 I 1U1=I 2U2, 所以 C项错误。【补偿训练】( 多选 ) 如图为某小型水电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻R=10 , 降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为41, 电阻 R0 =11 。若 T1、 T2 均为理想变压器,T 2 的副线圈两端电压表达式为u=220sin100 tV,
7、 下列说法正确的是()A. 发电机中的电流变化频率为100 HzB. 通过 R0 的电流有效值为20AC.升压变压器T1 的输入功率为4650WD.若 R0 的电阻减小 , 发电机的输出功率也减小【解析】 选 B、 C。 T2 的副线圈的交流电的频率为f=Hz=50Hz, 而变压器是不能改变交流电频率的, 故发电机中的电流变化频率为50Hz, 选项 A 错误 ;T 2 的副线圈的交流电电压的有效值为U=220 V, 故通过 R0 的电流有效值为I=20A, 故选项 B 正确 ; 根据匝数与电流的关系可得T 的原线圈中的电流为I =5A, 故输电线上损失的功率为P损=I 22R=(5A) 2 1
8、0=250 W,而电阻 R0 上消耗的电功率为P0=I 2R0=(20A) 2 11=4 400 W,故升压变压器 T 的输入功率为P=P +P =4400W+250 W=4 650 W,故选项 C正确 ; 若 R 的电阻减小 , 则电1损00阻 R0 消耗的电功率将增大 , 输电线上的电流增大 , 输电线上消耗的电功率也增大 , 故发电机的输出功率也要增大 , 故选项 D 错误。二、非选择题 (14 分。需写出规范的解题步骤 )7.(2018 秦皇岛高二检测) 如图所示 , 某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站, 发电机的输出功率为9 kW, 输出电压为500V, 输电线电阻为10 ,
9、允许线路消耗的功率为输出功率的 4%,求 :4 / 6(1) 若不用变压器而由发电机直接输送, 用户得到的电压和功率是多少 ?(2) 用如图所示电路输电 , 若用户需要 220V 电压时 , 所用升压、 降压变压器原、 副线圈匝数比为多少 ?( 不计变压器能量损失 )【解析】 (1) 不用变压器而由发电机直接输送时,输电线上的电流I=A=18 A电压损失U=IR=180V功率损失P=I 2R=3240W用户得到的电压和功率分别是U用 =U-U=320 VP 用 =P-P=5760W(2) 由P=P 4%= R 得 I=6A, 由 P=UI2得2223U =1.5 10 V由=得= 。U3=U2
10、 -I 2R=(1500-60)V=1440V所以=。答案 : (1)320V5760W(2)1 37211【补偿训练】水力发电具有防洪、防旱、 减少污染多项功能, 是功在当代、 利在千秋的大事, 现在水力发电3已经成为我国的重要能源之一。某小河水流量为40m/s, 现欲在此河段安装一台发电功率为1000 千瓦的发电机发电。5 / 6(1) 设发电机输出电压为500 V, 在输送途中允许的电阻为5 , 允许损耗总功率的5%,则所用升压变压器原、副线圈匝数比应是多少?(2) 若所用发电机总效率为50%,要使发电机能发挥它的最佳效能, 则拦河坝至少要建多高 ?(g 取 10m/s2)【解析】 (1) 设送电电流为I, 损耗的功率为P 耗 , 导线电阻为R 线 , 由 P 耗 =I 2R线 得 ;I=A=100A设送电电压为U 送 , 由 P=IU 得 :U送 =V=1 104V则升压变压器原、副线圈匝数比:=。(2) 发电时水的重力势能转化为电能, 故:50%mgh=Pt其中 : = =1 103 40 kg/s=4 104kg/s所以 h=m=5 m。答案 : (1)1 20(2)5m6 / 6