2019高中物理第三章電能輸送與變壓器31高壓輸電原理練習(含解析)滬科選修32

2019高中物理第三章電能的輸送與變壓器3.1高壓輸電原理練習(含分析)滬科選修322019高中物理第三章電能的輸送與變壓器3.1高壓輸電原理練習(含分析)滬科選修326/6蟻PAGE6螁蚄肇蒄2019高中物理第三章電能的輸送與變壓器3.1高壓輸電原理練習(含分析)滬科選修32

高壓輸電原理

課時演練·促提升

A組

1.(多項選擇)在電能輸送過程中,若輸送的電功率必然,則在輸電線上損失的電功率()

隨輸電線電阻的增大而增大

和輸送電壓的二次方成正比

??剖析:由損失功率公式:P損=??送2R線=(??送)2R線。送

答案:ACD

2.超導是現(xiàn)在高科技研究的熱點,利用超導資料可實現(xiàn)無耗費輸電。現(xiàn)有素來流電路,輸電線總電

阻為0.4Ω,它供給給用電器的電功率為40kW,電壓為800V。若用臨界溫度以下的超導電纜代替

原來的輸電線,保持供給用電器的功率和電壓不變,那么節(jié)約的電功率為()

A.1kWB.1.6×103kWC.1.6kWD.10kW??40×103剖析:節(jié)約的電功率即為一般電路輸電時耗費的電功率,I=??=800A=50A,P損250204W1000W,故節(jié)約的電功率為1kW,選項A正確。=IR=×.=答案:A3.(多項選擇)遠距離輸送交變電流都采用高壓輸電,我國正在研究用比330kV、500kV高得多的電壓進行輸電,目前生界上正在試驗1150kV的超高壓輸電。采用高壓輸電的優(yōu)點是()可節(jié)約電線的資料

可依照需要調(diào)治交變電流的頻率

C.可減少輸電線上的能量損失

D.可加快輸電的速度

剖析:在保證功率不變的情況下,提升電壓的目的就是降低輸電電流,從而可以減少輸電損失,并能

節(jié)約電線資料,選項A、C正確。

答案:AC

4.用6600V和220V兩種電壓輸電,若輸送的功率和輸電線的電阻相同,則低壓輸電線與高壓輸

電線上損失功率之比是()

∶900∶1

∶30∶1

1

剖析:在輸送的功率和輸電線的電阻均相同的情況下,損失功率跟輸電電壓的二次方成反比,選項B

正確。

答案:B

5.用電壓U和KU分別輸送相同電功率,且在輸電線上損失的功率相同,導線長度和資料也相同,求

在這兩種情況下導線的橫截面積之比為()

A.K∶1B.1∶K

C.K2∶1D.1∶K2

剖析:由??,2,得??2????,可見在其他物理量一準時,與2成反比,選項C正確。,損P損=??2??SR=ρ??P=UIP=IRU答案:C6.輸電導線的電阻為R,輸送電功率為P?，F(xiàn)分別用U1和U2兩種電壓來輸電,則兩次輸電線上損失的功率之比為()A12B2∶2??C.??2∶2D.U∶U221剖析:由P=UI,P2P??2??,選項C損=IR可得損=??2,因此輸電線上損失的功率與輸送電壓的二次方成反比正確。答案:C7.一個小水電站輸出電功率為20kW,輸電線總電阻為Ω,若是先用400V的電壓輸電,后改用2000V電壓輸電,則輸電電壓提升后輸電線上損失的電功率的變化情況是()A.減少50WB.減少1200WC.減少D.增加??2R線20×103220×1032剖析:由公式:P損=(??送)得:P損=(400)×0.5W=1250W。P損'=(2000)×0.5W=50W,因此送P=1250W-50W=1200W。答案:B8.相同資料組成的導線向同一處用戶輸送10kW電能,在輸電電壓1110V和2220V兩種情況U=U=下,要求輸電線中損失的電能相同,則兩情況下導線截面積之比為。??2????21????4剖析:由公式P損=(送=??送)R線得1=1,再由R=ρ??得1=。??2??224??21答案:4∶19.一座水電站輸送的電功率是4800kW,輸電線電壓是220kV,若輸電線總電阻為0.5Ω,那么輸電線路損失的電功率是多少?若是改用10kV的電壓輸電,輸電線路上損失的電功率是多少?剖析:當用220kV電壓輸電時,線路中的電流??=4800×1038AI1=3A=21.??1220×10線路上損失的電功率為P1=??2R=21.82×0.5W=273.6W1當用10kV電壓輸電時,線路中的電流I2??=4800×103A480A=??210×103=2

線路上損失的電功率為P2=??22R=4802×0.5W=1.15×105W答案:273.6W1.15×105W

組

1.(2014·山東泰安檢測)用電器電阻值為R,距交變電源為L,輸電線電流為I,電阻率為ρ,要求輸

電線上電壓降不高出U,則輸電線橫截面積最小值為()

A.ρL/RB.2ρLI/U

C.U/(ρLI)D.2UL/(ρI)2??2??2??????剖析:輸電線上電壓降U=Ir,其中r=ρ??,則Iρ??=U,得S=??,選項B正確。答案:B2.(2014·山西大同檢測)以下關(guān)于減小遠距離輸電導線上熱耗費的說法中,正確的選項是()??2A.由于熱功率P=??,因此應(yīng)降低輸送的電壓,增大輸電導線的電阻,才能減小輸電導線上的熱耗費B.由于熱功率P=IU,因此應(yīng)采用低電壓、小電流輸電,才能減小輸電導線上的熱耗費C.由于熱功率P=I2R,因此可采用減小輸電線電阻或減小輸送電流的方法來減小輸電導線上的熱損耗D.以上說法均不正確2??2剖析:在求熱耗費時:P或用P=UI??損線熱線線答案:C3.(2014·河南信陽檢測)遠距離輸電,原來用電壓U0輸電,在輸電線上損失的電功率P0,現(xiàn)在要使輸電線上損失的電功率減少到原來的1,則輸電電壓應(yīng)為()10A.100U0B.√10U0C.??0D.??0101002????21剖析:設(shè)線路電阻為r,損失率為P損=Ir,線路電流為I=??0,解得P損=??02,則P損'∝??0'2,當P損為原來的1時,0100,選項B正確。10U'=√U答案:B4.(多項選擇)用變壓器進行遠距離輸電,輸送的電功率為P,輸送電壓為U,輸電導線的電阻率為ρ,導線橫截面積為S,導線總長為L,輸電導線耗費的電功率為P1,用戶獲取的電功率為P2,則()??2??A.P1=????

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

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

3

????12??2????2????剖析:輸電線電阻R=ρ??,輸電電流I=??,故輸電線上損失的電功率為P=IR=(??)ρ??=??2??。用??2????戶獲取的電功率為P2=P-P1=P-??2??。

答案:BD

5.(2014·山東淄博檢測)某電站,輸送的電功率為500kW,當使用5kV的電壓輸電時,測得安P=U=裝在輸電線路起點和終點處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求:這時的輸電效率η和輸電線的總電阻r。

若想使輸電效率提升到98%,又不改變輸電線,那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電?

剖析:(1)由于輸送功率為P=500kW,一晝夜輸送電能E=Pt=12000度,終點獲取的電能E'=7200度,因??Pr=I2r計算,其此效率η=60%。輸電線上的電流可由I=??計算,為I=100A,而輸電線耗費功率可由中Pr=480024kW=200kW,因此可求得r=20Ω。

輸電線上耗費功率Pr=(????)2r∝??12,原來Pr=200kW,現(xiàn)在要求Pr'=10kW,計算可得輸電電壓應(yīng)

調(diào)治為U'=22.4kV。

答案:(1)60%20Ω(2)22.4kV

6.(2014·寧夏固原檢測)把功率為220kW的電能用鋁導線(ρ鋁=0.027Ω·m)輸送到10km外的

地方,要使功率損失在輸送功率的10%以內(nèi)。

(1)若是采用220V的電壓輸電,導線的橫截面積最少要多大?采用這樣的導線現(xiàn)實嗎?為什么?

采用110kV的電壓輸電,導線的橫截面積多大?

(3)若用同種導線輸電,則用110kV和220V電壓輸電損失的功率之比是多少?剖析:(1)用220V的電壓輸電,輸電電流??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。半徑快要10cm,采用這種導線是不現(xiàn)實的,一是浪費資料,二是導線無法架設(shè)。

220×103若采用110kV的電壓輸電,輸電電流I'=??'=110×103A=2A,

R'=10%??220×103×