《2020學(xué)年高中物理 第5章 交變電流 5 電能的輸送課時作業(yè) 新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020學(xué)年高中物理 第5章 交變電流 5 電能的輸送課時作業(yè) 新人教版選修3-2（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電能的輸送 基礎(chǔ)夯實 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．以下關(guān)于電能輸送的說法不正確的是(　　) A．輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì) B．減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是要采用高壓輸電 C．增大導(dǎo)線的橫截面積可以減小輸電導(dǎo)線上的功率損失 D．實際輸送電能時，要綜合考慮各種因素，如輸送功率大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等 答案：B 解析：輸送電能的基本要求是可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。減小輸電線上的功率損失可采用高壓輸電，也可以減小輸電線電阻，即增大導(dǎo)線橫截面積，但不經(jīng)濟(jì)。實際輸電時，應(yīng)綜合考慮各種因素。故選B。 2．(北京市西城區(qū)2020～2020學(xué)年高

2、二下學(xué)期期末)某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能。若輸送的總功率為P0，輸電電壓為U，輸電線的總電阻為R線。則下列說法不正確的是(　　) A．輸電線上的電流I＝ B．輸電線上的電流I＝ C．輸電線電阻上的功率損失P線＝()2R線 D．輸電線電阻上的電壓損失U線＝R線 答案：A 解析：輸電線上的電流為I線＝，A錯，B對；根據(jù)P線＝I2R線，U線＝I線R線知C、D正確。 3．(日照市2020～2020學(xué)年高二下學(xué)期六校聯(lián)考)遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)

3、系式中正確的是(　　) A.＝　　　　　　　　 B．I2＝ C．I1U1＝IR D．I1U1＝I2U2 答案：D 解析：根據(jù)變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系知，＝，選項A錯誤；U2不是電阻R的電壓，故I2≠，選項B錯誤；IR僅是輸電線上損失的功率，而I1U1是升壓變壓器的輸入功率，二者并不相等，選項C錯誤；根據(jù)功率關(guān)系知，I1U1＝I2U2，選項D正確。 4．(沈陽市第二中學(xué)2020～2020學(xué)年高二上學(xué)期期末)在如圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有(　　) A．升壓變壓器

4、的輸出電壓增大 B．降壓變壓器的輸出電壓增大 C．輸電線上損失的功率增大 D．輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大 答案：CD 解析：由題意可知升壓變壓器輸 入電壓不變，則輸出電壓不變，A錯誤；在電能輸出過程中有：I＝，U線＝IR線，U3＝U2－U線，因P變大，I變大，所以U線變大，降壓變壓器初級線圈電壓U3變小，則降壓變壓器的輸出電壓變小，B錯誤；由P損＝()2R線，因P變大，所以P損變大，C正確；根據(jù)＝＝，因P變大，所以比值變大，D正確。 5．某小型水電站的電能輸送示意圖如下，發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。降壓變壓器原副線

5、圈匝數(shù)分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)。要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則(　　) A.> B.< C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓 D．升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率 答案：AD 解析：由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率。故D正確。＝，＝，因為U1＝200 VU3＝(U2－U線)，故>，選項A正確。 二、非選擇題 6．(濰坊五縣(市)區(qū)2020～2020學(xué)年高二聯(lián)考)某小型實驗水電站輸出功率P＝38kW，輸電線路總電阻r＝1Ω。 (1)若采用U＝380V輸電，求輸

6、電線路損耗的功率P損。 (2)若改用U1＝10000V高壓輸電，用戶端利用n1n2＝441的變壓器降壓，求用戶得到的電壓U2。 答案：(1)10kW　(2)227.19V 解析：(1)輸電線上的電流為 I＝＝A＝100A， 輸電線路損耗的功率為 P損＝I2R＝1002×1W＝10kW。 (2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流變?yōu)镮2＝＝A＝3.8A， 變壓器原線圈兩端的電壓 U′＝U1－I1R＝(10000－3.8×1)V＝9996.2V。 根據(jù)＝，用戶得到的電壓為 U2＝U′＝×9996.2V＝227.19V。 7.風(fēng)力發(fā)電作為新型環(huán)保新能源，近幾年來得到了快速發(fā)展

7、，如圖所示風(fēng)車陣中發(fā)電機輸出功率為100kW，輸出電壓是250V，用戶需要的電壓是220V，輸電線電阻為10Ω。若輸電線因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求： (1)在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比； (2)用戶得到的電功率是多少。 答案：(1)120　24011　(2)96kW 解析：(1)輸電線損失的功率 P損＝P×4%＝100kW×4%＝4kW 輸電線電流I2＝＝A＝20A 升壓變電器輸出電壓U2＝＝V＝5×103V 升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比：＝＝＝ 電壓損失U損＝I2R線＝20×10V＝200V 降壓變壓器原線圈端電壓U3＝U2－U損

8、＝4 800V 降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比＝＝ (2)用戶得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率為 P用＝P－P損＝P(1－4%)＝100×96%kW＝96kW 能力提升 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同的電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R。當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk，線路損耗的電功率為P2，則P1和分別為(　　) A.，　　 B．()2R， C.， D．()2R， 答案：D 解析：該題考查遠(yuǎn)距離輸電線路的功率損耗問題。解題的關(guān)鍵是要求

9、出輸電電流。當(dāng)副線圈與原線圈的匝數(shù)比為k時，U2＝kU，此時輸電線上的電流I＝，線路損耗的功率P1＝I2R＝，當(dāng)匝數(shù)比為nk時，線路損耗的功率P2＝，則＝，D選項正確。 2．(海岳中學(xué)2020～2020學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖象，則(　　) A．用戶用電器上交流電的頻率是100Hz B．發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500V C．輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定 D．當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小 答案：D 解析：由v－t圖象知，發(fā)電機的頻率f＝50Hz，選項A錯誤；其有效值為

10、U＝＝250V，選項B錯誤；輸電線的電流由輸送功率和輸送電壓共同決定，選項B錯誤；當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時，其電流將減小，輸電線損失功率也減小，選項D正確。 3．某水電站，用總電阻為5Ω的輸電線給940km外的用戶送電，其輸出電功率是3×106kW?，F(xiàn)用500kV電壓輸電，則下列說法正確的是(　　) A．輸電線上輸送的電流大小為1×105A B．輸電線上損失電壓為30kV C．該輸電系統(tǒng)的輸電效率為95% D．若改用10kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為4.5×108kW 答案：B 解析：I＝＝A＝6×103A，A選項錯誤；U損＝IR＝6×103×5V＝30kV，B選項正確；

11、P損＝I2R＝1.8×108W，η＝×100%＝94%，C選項錯誤；對于D選項，損失的功率大于輸出的功率，顯然是錯誤的。 4．(遼寧錦州市2020～2020學(xué)年高二下學(xué)期期末)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖所示，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220sin(100πt)V，降壓變壓器的副線圈與阻值R0＝11Ω的電阻組成閉合電路．若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是(　　) A．通過R0電流的有效值是20A B．降壓變壓器T2原、副線圈的電壓比為41

12、C．升壓變壓器T1的輸出電壓等于降壓變壓器T2的輸入電壓 D．升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率 答案：ABD 解析：A.降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為220V，負(fù)載電阻為11Ω，所以通過R0電流的有效值是20A，故A正確；B.因為降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，所以原、副線圈的電壓之比為41.故B正確；C.由于輸電線上電阻導(dǎo)致降壓變壓器T2的輸入電壓低于升壓變壓器T1的輸出電壓．故C錯誤；D.升壓變壓器T1的輸出功率大于降壓變壓器T2的輸入功率，原因是導(dǎo)線上電阻消耗功率．故D正確。 5．(遼寧省撫順市六校聯(lián)合體2020～2020學(xué)年高二下學(xué)期期末

13、)如圖所示，某小型發(fā)電站發(fā)電機輸出的交流電壓為500V，輸出的電功率為50kW，用電阻為3Ω的輸電線向遠(yuǎn)處送電，要求輸電線上損失功率為輸電功率的0.6%，則發(fā)電站要安裝一升壓變壓器，到達(dá)用戶再用降壓變壓器變?yōu)?20V供用戶使用(兩個變壓器均為理想變壓器)，對整個送電過程，下列說法正確的是(　　) A．輸電線上的損失功率為300W B．升壓變壓器的匝數(shù)比為1100 C．輸電線上的電流為10A D．降壓變壓器的輸入電壓為4 970V 答案：ACD 解析：P損＝0.6%P＝300W，A正確；I線＝＝10A，C正確；U線＝I線R線＝30V，U2＝＝5 000V，U3＝U2－U線＝4

14、970V，D正確；＝＝，B錯誤。 二、非選擇題 6．理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1 ∶n2＝4 ∶1，原線圈輸入電壓U＝1 410sin100πt(V)，副線圈通過電阻R＝1Ω的輸電線對用戶供電，則用戶處最多接多少盞“220V　40W”的電燈可保證正常發(fā)光？ 答案：165 解析：由公式U＝1 410sin100πtV知原線圈的輸入電壓有效值U1＝1 000V，由公式＝可求U2＝250V，因為用戶處電燈可保證正常發(fā)光，所以U用戶＝220V，則U線＝U2－U用戶＝30V；又因為U線＝I2R，得I2＝30A；電燈的額定電流是I0＝A，用戶的電燈又是并聯(lián)，可知I2＝NI0得燈的盞數(shù)，N＝＝16

15、5盞。 7．(湖北宜昌市部分重點中學(xué)2020～2020學(xué)年高二下學(xué)期期中)如圖所示，某水電站發(fā)電機的輸出功率為100kW，發(fā)電機的電壓為250V，通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，若輸電線上損失的功率為5kW，不計變壓器的損耗。求： (1)輸電導(dǎo)線上輸送的電流； (2)升壓變壓器的輸出電壓U2； (3)降壓變壓器的匝數(shù)比； (4)若改用10kv電壓輸電，則輸電線上損失的功率是多大？ 答案：(1)25A　(2)4000V　(3)19011　(4)800W 解析：(1)由P＝I2R知輸電線上的電流 I＝＝A＝25A (2)升壓變壓器的輸出電壓U2＝＝V＝4000V (3)降壓變壓器的輸入電壓U3＝U2－IR＝4000－25×8＝3800V 降壓變壓器的匝數(shù)比＝＝ (4)改為10kv電壓后輸電線上的電流I′＝＝A＝10A 輸電線上損失的功率為ΔP＝I′2R＝102×8W＝800W