20192020學年高中物理第五章交變電流5電能的輸送練習含解析新人教版選修32doc

電能的輸送課后篇穩(wěn)固提高基礎(chǔ)穩(wěn)固1.在電能輸送過程中,若輸送的電功率必定、輸電線電阻必定,則在輸電線上消耗的電功率( )A.和輸送電線上電壓的二次方成正比B.和輸送電流的二次方成反比C.和輸送電線上的電壓降的二次方成正比D.和輸送電流成正比分析輸電線上的功率損失P=R,電壓損失U=U-U'=I線R線,輸電電流I線=,所以P=R線=R線,可見在輸送功率P必定和輸電線電阻一準時,P與成正比,P與U2成正比,P與U2成反比。答案C2.發(fā)電廠發(fā)電機的輸出電壓為U1,發(fā)電廠至學校的輸電導線的總電阻為R,經(jīng)過導線的電流為I,學校獲取的電壓為U2,則輸電線上消耗的電壓可表示為( )分析輸電線的電壓損失U=U1-U2=IR,故B錯誤,C正確;U1為輸出電壓,U2為用戶獲取的電壓,A、D錯誤。答案C3.如圖,利用理想變壓器進行遠距離輸電,發(fā)電廠的輸出電壓恒定,輸電線路的電阻不變,當用電高峰到來時( )A.輸電線上消耗的功率減小B.電壓表V1的示數(shù)減小,電流表A1增大C.電壓表V2的示數(shù)增大,電流表A2減小D.用戶端功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小分析當用電頂峰到來時,用戶耗費的功率變大,則電流表A2讀數(shù)變大,輸電線上的電流變大,輸電線上消耗的功率變大,選項A錯誤;電流表A1增大,因為發(fā)電廠的輸出電壓恒定,則升壓變壓器的次級電壓不變,即電壓表V1的示數(shù)不變,選項B錯誤;輸電線上的電壓損失變大,故降壓變壓器的初級電壓減小,次級電壓也減小,即電壓表V2的示數(shù)減小,選項C錯誤;用戶耗費的功率占發(fā)電廠輸出功率的比率=1-=1-,因為輸電線上的電流增大,則電壓損失增大,U1不變,所以用戶耗費的功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小,故D正確。應選D。答案D4.照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的,但是我們在夜晚七八點鐘用電頂峰時開燈,電燈比深夜時要顯得暗些,這是因為此時( )A.總電阻比深夜時大,干路電流小,每盞燈分到的電壓就小B.總電阻比深夜時大,干路電流小,每一支路的電流就小C.總電阻比深夜時小,干路電流大,輸電線上損失的電壓大D.干路電流必定,支路比深夜時多,分去了一部分電壓分析此時用電器多,電阻小(因為用電器都是并聯(lián)的),而變壓器輸出電壓U不變,由I=可知,干路電流大,輸電線上損失電壓大,電燈兩頭電壓小,故比深夜時暗,故C正確。答案C5.“西電東送”工程中,為了減少輸電消耗,一定提高輸電電壓。從西部某電站向華東某地域輸送的電功率為106kW,輸電電壓為1000kV,輸電線電阻為100Ω。若改用超導資料作為輸電線,則可減少輸電消耗的功率為( )A.105kWB.104kWC.106kWD.103kW分析輸電電流I=,輸電線路損失的電功率P損=I2R=2R=1×105kW;當改用超導輸電時,就不損失電能,所以減少輸電消耗的功率就等于P損,A正確。答案A6.發(fā)電廠發(fā)出的交變電流直接送至用戶處,若輸出電壓為

U1,輸電導線的總電阻為

R,經(jīng)過輸電導線的電流為I,輸電線尾端的電壓為U2,以下式子不表示輸電導線上消耗的功率的是( )B.C.I2RD.I(U1-U2)分析輸電線上消耗的功率P損=I2R==IU損,而U損=U1-U2,應選A。答案A7.(多項選擇)為了減少輸電線路中的電力損失,發(fā)電廠發(fā)出的電往常是經(jīng)過變電所升壓后進行遠距離輸送,再經(jīng)變電所將高壓變成低壓。某變電所電壓u0=11000sin(100πt)V的交變電流降為220V供居民小區(qū)用電,則變電所變壓器( )A.原、副線圈匝數(shù)比為50∶1B.副線圈中電流的頻次是50HzC.原線圈的導線比副線圈的要粗D.輸入原線圈的電流等于居民小區(qū)各用電器電流的總和分析u0=11000sin(100πt)V中的11000指的是電壓的峰值,有效值為11000V,則原、副線圈之間的匝數(shù)之比等于兩線圈的電壓之比,即50∶1,A正確;由ω=100πrad/s可得頻次為50Hz,變壓器不改變電流的頻次,所以,副線圈的頻次也是50Hz,B正確;電流與匝數(shù)成反比,即原線圈的電流比副線圈電流要小,所以,副線圈的導線要比原線圈導線粗,C錯誤;居民小區(qū)各個用電器都是并聯(lián)的,它們的電流總和等于副線圈中的電流,故D錯誤。答案AB能力提高1.遠距離輸電線路的表示圖如下圖,若發(fā)電機的輸出電壓不變,則以下表達中正確的選項是( )A.升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)施耗費的功率沒關(guān)B.輸電線中的電流只由升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比決定C.當用戶用電器的總電阻減小時,輸電線上損失的功率增大D.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓分析變壓器的輸入功率、輸入電流的大小是由次級負載耗費的功率大小決定的,A、B錯誤;用戶用電器總電阻減小,據(jù)P=,耗費功率增大,輸電線中電流增大,線路損失功率增大,C正確;升壓變壓器的輸出電壓等于輸電線路電阻上損失的電壓加上降壓變壓器的輸入電壓,D錯誤。答案C2.(多項選擇)有人設(shè)計了這樣的融冰思路:利用電流的熱效應除冰。若在正常供電時,輸電線上送電電壓為U,電流為I,熱耗功率為P;除冰時,輸電線上的熱耗功率需變成9P,則除冰時(以為輸電功率和輸電線電阻不變)( )A.輸電電流為3IB.輸電電流為9IC.輸電電壓為3UD.輸電電壓為U分析輸電線上的熱耗功率P=I2R線,若熱耗功率變成輸送功率不變,即P=UI=U'I',得U'=U,所以D對。答案AD

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P,則9P=I'2R線,聯(lián)立得I'=3I,A對;3.(多項選擇)一臺發(fā)電機最大輸出功率為4000kW、輸出電壓為4000V,經(jīng)變壓器T1升壓后向遠方輸電。輸電線路總電阻R=1kΩ。到目的地經(jīng)變壓器T2降壓,負載為多個正常發(fā)光的燈泡(220V60W)。若在輸電線路上耗費的功率為發(fā)電機輸出功率的10%,變壓器T1和T2的消耗可忽視,發(fā)電機處于滿負荷工作狀態(tài),則()A.T1原、副線圈電流分別為103A和20AB.T2原、副線圈電壓分別為1.8×105V和220VC.T1和T2的變壓比分別為1∶50和40∶1D.有6×104盞燈泡(220V60W)正常發(fā)光分析遠距離輸電的電路如下圖,在升壓變壓器原線圈中有P=U1I1,故得原線圈中電流為103A,在遠距離輸電線路中由P=R線得T1副線圈中電流為20A,應選項A正確;在遠距離輸電線路中由P=U2I2和I線=I2得U2=2×105V,由U=I線R線,U=U2-U3可得T2原線圈電壓為1.8×105V,因為燈泡能正常發(fā)光,故T2副線圈電壓為220V,應選項B正確;由變壓器變壓特色知變壓比與匝數(shù)成正比,故可得T1變壓比為1∶50,而T2的變壓比為9000∶11,應選項C錯誤;正常發(fā)光時每盞燈的功率為60W,由90%P=NP額,可得N=6×104盞,應選項D正確。答案ABD4.(多項選擇)某小型水電站的電能輸送表示圖如下圖,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分析因為輸電線上有電阻,所以要考慮電壓損失,則有升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓,依據(jù)變壓器的電壓與匝數(shù)之比的關(guān)系,可知,故A項對,B、C項錯;考慮到輸電線上也有電功率的損失,可知D項對。答案AD5.某小型實驗水電站輸出功率是20kW,輸電線總電阻是6Ω。(保存四位有效數(shù)字)若采納380V的電壓輸電,求輸電線消耗的功率。若改用5000V高壓輸電,用戶利用n1∶n2=22∶1的變壓器降壓,求用戶獲取的電壓。分析(1)輸電線上的電流為I=A52.63A輸電線路消耗的功率為P線=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW。(2)改用高壓輸電后,輸電線上的電流變成I'=A=4A用戶在變壓器降壓前獲取的電壓U1=U'-I'R=(5000-4×6)V=4976V依據(jù),用戶獲取的電壓為U2=U1=×4976V≈226.2V。答案(1)16.62kW(2)226.2V6.以下是一段對于輸電線損失功率的推導。將電能從發(fā)電站送到用戶,在輸電線上會損失一部分功率。設(shè)輸電電壓為U,則功率損失為P損