高中物理人教版选修3选修3-2第五章第5节电能的输送D卷(考试)
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第五章 第5节一、选择题1.(多选)远距离输送交流电都采用高压输电,采用高压输电的优点是( ) A .可节省输电线的材料 B .可根据需要调节交流电的频率 C .可减少输电线上的能量损失 D .可加快输电的速度 答案 AC解析 设输电功率为P ,输电电压为U ,输电线的电阻为R ,则输电线上损失的功率为P 损=(P U )2R ,若P 、R 一定,则P 损∝1U 2,采用高压输电可以减少输电线上的电功率损失;若P 损、P 一定,则R ∝U 2,又R =ρL S ,ρ、L 一定时输电导线的横截面积S ∝1U 2,采用高压输电可使输电导线的横截面积大大减小,从而节省输电线的材料。
故选项A 、C 正确。
2.(多选)在远距离输电时,若输电功率为P ,输电电压为U ,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S ,总长度为L ,输电线上损失的电功率为P ′,用户得到的电功率为P 用,则下列关系式中正确的是( )A .P ′=U 2SρLB .P ′=P 2ρLU 2SC .P 用=P -U 2SρLD .P 用=P (1-PρLU 2S)答案 BD解析 输电线电阻R =ρL S ,输电电流I =PU输电线上损失的功率P ′=I 2R =(P U )2ρL S =P 2ρLU 2S用户得到的电功率P 用=P -P ′=P (1-PρLU 2S )所以选项B 、D 正确。
3.(多选)某发电厂原来用11 kV 的交变电压输电,后来改用升压变压器将电压升到220 kV 输电,输送的电功率都是P 。
若输电线路的电阻为R ,则下列说法中正确的是( )A .根据公式I =P U ,提高电压后输电线上的电流降为原来的120B .根据公式I =UR,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C .根据公式P 损=I 2R =P 2U 2R ,提高电压后输电线上的功率损失减为原来的1400D .根据公式P =U 2R ,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍答案 AC解析 输电线上电流为I =P U ,也可以用I =ΔUR 来表示,其中ΔU 为输电线上电阻R 两端的电压,而不是输送电压,故A 正确,B 错误;输电线上的功率损失为P 损=I 2R =P 2U2R ,C 正确;如果用P 损=U 2R,则U 应为R 上的分压ΔU ,故D 错误。
教材习题点拨教材问题全解 思考与讨论1.计算输电线路损失的功率根据P 损=I 2R 。
2.在输电电流一定的情况下,电阻减为一半,根据P 损=I 2R 知,损失的功率减为一半;在电阻一定的情况下,电流减为一半,根据P 损=I 2R ,损失的功率减为原来的四分之一。
3.通过比较,认为减小电流更有效。
4.计算用户消耗的功率可以用以下几个方法:P 用=I 用U 用,P 用=P -P 损,若用户为纯电阻也可以用P 用=U 2用R。
5.在保证用户的功率的前提下,提高输电电压才能减小输电电流。
教材习题全解1.输送4 800 kW 的电功率,采用110 kV 高压输电,输电导线中的电流是多少?如果用110 V 电压输电,输电导线中的电流是多少?我们在初中曾经做过类似的题目,那时是用直流的知识来处理的。
在纯电阻的交流电路中,同样有U =IR 和P =UI ,想想看,这里的U 和I 的含意与初中有什么不同?答案:43.6 A 4.36×104 A点拨:在不考虑感抗和容抗的影响时,电功率P =UI ,所以I =PU,其中P =4 800 kW=4 800×103 W ,当U =110 kV =110×103 V ,导线中电流I =4 800×103110×103 A =43.6 A ;当U =110 V 时,导线中的电流I =4 800×103110 A =4.36×104 A ,可见,大功率输电是不可能用低电压的。
2.以下是一段关于输电线损失功率的推导。
将电能从发电站送到用户,在输电线上会损失一部分功率。
设输电电压为U ,则功率损失为P 损=UI (1)而U =Ir (2)将(2)式代入(1)式,得到P 损=U 2r(3)由(3)式可知,要减小功率损失P 损,就应当用低压送电和增大输电线的电阻r 。
这段推导错在哪里?答案:推导错在把输电电压和输电线上损失的电压混淆。
高中物理人教版选修3选修3-2第五章第5节电能的输送(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共5题;共10分)1. (2分)在日常生活中,下列几种做法正确的是()A . 保险丝熔断后,可用铁丝代替B . 可用湿布擦洗带电设备C . 发现电线着火,立即泼水灭火D . 发现有人触电时,应赶快切断电源或用干燥木棍将电线挑开2. (2分)水电站向小山村输电,输送电功率为50Kw,若以1100V送电,则线路损失为10kW,若以3300V 输电,则线路损失可降为A .B .C . 30kWD . 11kW3. (2分)如图所示,已知某发电厂E通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2给用户供电.夏季来临时,各种大功率的用电器增多用户消耗的电功率变大.则下列说法正确的是()A . U2增大,且U2>U1B . U4增大,且U4<U3C . U3减小,输电线损耗功率增大D . 输电线损耗的功率占总功率的比例减小4. (2分)发电厂发电机的输出电压为U1 ,发电厂至学校的输电线电阻为R ,通过电线的电流为I ,学校输入电压为U2 ,下面计算输电线功率损失的式子中不正确的是()A .B .C . I2RD . I(U1-U2)5. (2分) (2018高二下·广安期末) 采用220kV高压向远方的城市输电,当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为()A . 110 kVB . 220VC . 220 kVD . 440kV二、多项选择题 (共3题;共9分)6. (3分) (2017高二上·大连期末) 在远距离输电中,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,那么()A . 输电线路上损失的电压与输送电流成正比B . 输电的电压越高,输电线路上损失的电压越大C . 输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D . 输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比7. (3分) (2018高三上·宁波期末) 某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户,其输出电功率是3×106kW,现用500kV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,则输电线上损失的功率为9×108kWD . 输电线上损失的功率为,U为输电电压,r为输电线的电阻8. (3分) (2017高二下·莆田期中) 如图所示为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流,则()A . 保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将减小B . 保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗功率减小C . 保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大D . 保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大三、填空题 (共2题;共4分)9. (2分) (2017高二下·宜春期中) 远距离输电时,为了减少输电线上消耗的电功率,有两个途径________;________.10. (2分)用电压U和kU通过相同距离相同材料的输电线向用户输送同样的电能,若要求输电线损失的功率相同,则前后两种情况输电线的横截面积之比为________,若采用同样粗细的输电导线输电,则前后两种情况下输电导线上损失的功率之比为________。
A组1.在电能输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定,则在输电线上损耗的电功率()A.和输送电线上电压的二次方成正比B.和输送电流的二次方成反比C.和输送电线上的电压降的二次方成正比D.和输送电流成正比解析:输电线上的功率损失ΔP=R,电压损失ΔU=U-U'=I线R线,输电电流I线=,所以ΔP=R线==()2R线,可见在输送功率P一定和输电线电阻一定时,ΔP与成正比,ΔP与ΔU2成正比,ΔP与U2成反比。
答案:C2.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为()A.U1B.U1-IRC.IRD.U2解析:输电线的电压损失ΔU=U1-U2=IR,故B错误,C正确;U1为输出电压,U2为用户得到的电压,A、D错误。
答案:C3.中国已投产运行的1 000 kV特高压输电工程是目前世界上输送电压最高的输电工程。
假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P。
在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1 000 kV 特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为()A. B. C.2P D.4P解析:由P=UI可知,输电电压提高到原来的2倍,由于输电功率不变,所以输电电流变为原来的,由P损=I2R线可知输电线上的损耗电功率将变为原来的,选项A正确。
答案:A4.照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的,可是我们在晚上七八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些,这是因为此时()A.总电阻比深夜时大,干路电流小,每盏灯分到的电压就小B.总电阻比深夜时大,干路电流小,每一支路的电流就小C.总电阻比深夜时小,干路电流大,输电线上损失的电压大D.干路电流一定,支路比深夜时多,分去了一部分电压解析:此时用电器多,电阻小(因为用电器都是并联的),而变压器输出电压U不变,由I=可知,干路电流大,输电线上损失电压大,电灯两端电压小,故比深夜时暗,故C正确。
【最新】高中物理人教版选修3-2检测:第五章交变电流5.5电能的输送学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电导线的总电阻为R,通过导线的电流为I,学校得到的电压为U2,则输电线上损耗的电压可表示为()A.U1B.U1-IRC.IR D.U22.某变电站用11 kV交变电压输电,输送功率一定,输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220 kV送电,下面选项正确的是()A.因I=U/R,所以输电线上的电流增为原来的20倍B.因I=P/U,所以输电线上的电流减为原来的1/20C.因P=U2/R,所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D.若要使输电线上损失的功率不变,可将输电线的直径减为原来的1/4003.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW,若以1 100 V送电,则线路损失为10 kW,若以3 300 V送电,则线路损失可降为()A.3.3 kW B.1.1 kW C.30 kW D.11 kW4.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I1,其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I2.则()A.用户端的电压为I1U1/I2B.输电线上的电压降为UC.理想变压器的输入功率为I12rD.输电线路上损失的电功率为I1U5.图为模拟远距离输电实验电路图,两理想变压器的匝数n1=n4<n2=n3,四根模拟输电线的电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R,A1、A2为相同的理想交流电流表,L1、L2为相同的小灯泡,灯丝电阻R L>2R,忽略灯丝电阻随温度的变化.当A、B端接入低压交流电源时()A.A1、A2两表的示数相同B.L1、L2两灯泡的亮度相同C.R1消耗的功率大于R3消耗的功率D.R2两端的电压小于R4两端的电压二、多选题6.如图是远距离高压输电的示意图,关于远距离输电,下列表述正确的是A.增加输电导线的截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过增大输电电压来减小输电线中的电流,有利于减小输电过程中的电能损失C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中电能损失越小D.高压输电时必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好7.一台发电机最大输出功率为4 000 kW,电压为4 000 V,经变压器T1升压后向远方输电.输电线路总电阻为R=1kΩ.到目的地经变压器T2降压,负载为多个正常发光的灯泡(220 V 60 W).若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略,发电机处于满负荷工作状态,则A.T1原、副线圈电流分别为103A和20 AB.T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 VC.T1和T2的变压比分别为1:50和40 :1D.有6×104盏灯泡(220V 60 W)正常发光8.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出电压为200 V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2,降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V的用电器正常工作,则()A .3214n n n n > B .3214n n n n < C .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D .升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率9.(多选)电厂发电机的输出电压为250 V ,输出功率为10 kW ,在进行远距离输电时,输电线总电阻为5 Ω,则( )A .直接输电,用户两端的电压只有50 VB .若要求用户两端的电压为220 V ,则应配备原、副线圈匝数比为1∶4 (发电厂)和5∶1 (用户端)的变压器C .若要求输电线损耗的功率仅为总功率的5%,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶4D .若用10 000 V 的高压输电,输电线的损耗功率仅为总功率的0.05%10.某水电站用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km 外的用户,其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV 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6.0×103 A B .输电线上由电阻造成的电压损失为15 kVC .若改用5 kV 电压输电,则输电线上损失的功率为9×108 kWD .输电线上损失的功率为ΔP =U 2r ,U 为输电电压,r 为输电线的电阻三、填空题11.发电机端电压为220 V ,输送功率110 kW ,若要保证用户至少获得100 kW 电功率,则输电导线电阻不得大于________Ω;若用一个升压变压器升压至5 500 V 后进行输电,则导线电阻不得大于________Ω.四、解答题12.某发电站的输出功率为104kW ,输出电压为4 kV ,通过理想变压器升压后向80 km 远处用户供电.已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m ,导线横截面积为1.5×10-4m 2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,升压变压器的输出电压为________,输电线路上的电压损失为________.13.风力发电作为新型环保能源,近年来得到了快速发展,如图4所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW,输出电压是250 V,用户需要的电压是220 V,输电线总电阻为10Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;(2)画出此输电线路的示意图;(3)用户得到的电功率.14.某水电站,水流的高度差为h=5m,流量Q=2m3/s,若发电机的总效率为50%,输出电压为250V,输电线路总电阻R=30Ω,允许损失功率为发电机输出功率的6%,为使用户获得220V 电压,求:(1)该输电线路所使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?(2)能使多少盏“220V 100W”的电灯正常发光?参考答案1.C【解析】AD 、U 1为输出电压,U 2为用户得到的电压,故AD 错误; BC 、输电线的电压损失ΔU =U 1-U 2=IR ,故B 错误,C 正确; 故选C 。
人教版高二选修3-2第五章5电能的输送学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器,经降压后再输送至各用户,如图所示.下列说法正确的是()A.升压变压器原线圈的匝数比副线圈的匝数少B.升、降压变压器的原、副线圈的匝数之比相等C.输送过程中电能的损耗主要来自输电线路的发热D.升压变压器副线圈两端的电压比降压变压器原线圈两端的电压大2.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )A.升压变压器的输出电压增大B.降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大3.远距离输送一定功率的交变电流,若输送电压升高为原来的n倍,则关于输电线上由电阻造成的电压损失和功率损失,下列说法中正确的是()A.输电线上的电功率损失是原来的1nB.输电线上的电功率损失是原来的1nC.输电线上的电压损失是原来的1nD.输电线上的电压损失是原来的n倍4.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器1T ,和降压变压器2T 向用户供电.已知输电线的总电阻为R ,降压变压器2T 的原、副线圈匝数之比为4:1,降压变压器副线圈两端交变电压()u t V π=,降压变压器的副线圈与阻值011R =Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器均视为理想变压器,则下列说法中正确的是()A .通过R 0的电流的有效值为20AB .降压变压器了2T 原、副线圈两端电压之比为4:1C .升压变压器1T 的输出电压等于降压变压器2T 的输入电压D .升压变压器1T 的输出功率大于降压变压器2T 的输入功率二、单选题5.如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U ,用等效总电阻是r 的两条输电线输电,输电线路中的电流是I 1,其末端间的电压为U 1.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流是I 2.则( )A .用户端的电压为I 1U 1/I 2B .输电线上的电压降为UC .理想变压器的输入功率为I 12rD .输电线路上损失的电功率为I 1U6.随着社会经济的发展,人们对能源的需求日益扩大,节能变得越来越重要.某发电厂用升压变压器向某一特定用户输电,用户通过降压变压器用电.若发电厂输出电压为1U ,输电导线总电阻为R ,在某一时段用户需求的电功率为0P ,用户的用电器正常工作的电压为2U ,在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是 ()A .输电线上损耗的功率为2022P R UB .输电线上损耗的功率为2021P R U C .采用更高的电压输电会降低输电效率D .要减少输电线上损耗的功率,可以采用更高的电压输电7.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n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,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 .1122I n I n B .I 2=2U RC .I 1U 1=I 22RD .I 1U 1=I 2U 28.如图所示,甲是远距离的输电示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图象,则( )A .用户用电器上交流电的频率是100HzB .发电机输出交流电的电压有效值是500VC .输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D .当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失功率减小9.在确定的两地间用铝导线输送一定功率的交流电,现将输电电压提高1倍,并保持输电线上损失的功率不变,则用铝量可比增压前减少()A .25%B .50%C .60%D .75%10.寒冷的冬季,容易让高压输电线因结冰而损毁.为清除高压输电线上的冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰. 若在正常供电时,高压线上输电电压为U ,电流为I ,热损耗功率为△P ;除冰时,输电线上的热损耗功率需变为9△P ,则除冰时(认为输电功率和输电线的电阻不变)A .输电电流为9IB .输电电流为13IC .输电电压为13U D .输电电压为3U11.如图所示为一远距离输电示意图,图中①②均为理想变压器,输电导线总电阻为R.下列关系式正确的是()A .输电导线中的电流I 2=U 2RB .输电导线上损失的功率ΔP =(U 2−U 3)I 3C .变压器①的输出电流I 2和变压器②的输入电流I 3的关系满足I 2>I 3D .增加灯泡的个数,变压器②的输入电压U 3增大12.通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P ,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ,线路损耗的电功率为P2,则P1和21P P 分别为( ) A .PR kU ,1n B .2P R kU ⎛⎫ ⎪⎝⎭,1n C .PR kU ,21n D .2P R kU ⎛⎫ ⎪⎝⎭,21n 13.如图所示是远距离输电示意图,电站的输出电压为1250U V =,输出功率为1100P kW =输电线的电阻为R=8Ω进行远距离输电时,下列说法中正确的是()A .若电站的输出功率突然增大,则降压变压器的输出电压增大B.若电站的输出功率突然增大,则升压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率占输出功率的比例为5%时,所用升压变压器的匝数之比1 21 16nnD.用10000V的高压输电时,输电线上损耗的功率为8000W.三、解答题14.在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。
人教版物理选修3-2 5.5电能的输送同步训练一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)1.图示为远距离输电线路的示意图,若保持发电机的输出电压不变,下列叙述中正确的是()A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压2.如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调,发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变。
在用电高峰期,随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低,为使用户电压达到正常,下列说法中正确的是( )A.仅P1上调一点可使用户电压升高,线路损失减小B.仅P2上调一点可使用户电压升高,线路损失增大C.仅P2下调一点可使用户电压升高,线路损失减小D.仅P1下调一点可使用户电压升高,线路损失增大3.如图为远距离高压输电的示意图,关于远距离输电,下列表述不正确的是()A.增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失B.高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗C.在输送电压一定时,输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小D.高压输电必须综合考虑各种因素,不一定是电压越高越好4.我们在晚上七、八点钟用电高峰时开灯,电灯比深夜时要显得暗些。
这是因为用电高峰时()A.用户串联的用电器增多,总电阻比深夜时大,输电线路上的电流小,灯两端的电压较低B.用户串联的用电器增多,总电阻比深夜时大,输电线路上的电流小,通过灯的电流较小C.用户并联的用电器增多,总电阻比深夜时小,输电线路上的电流大,输电线上损失的电压较大D.输电线路上电流恒定,但用户并联的用电器比深夜时多,通过灯的电流小5.输电线的电阻为r,输送功率为P,送电电压为U,则用户能得到的电功率为A.P B.P−(PU )2r C.P−U2rD.(PU)2r6.如图所示为某一输电示意图,电厂的发电机输出功率为100 kW,输出电压U1=500 V,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20,输电线电阻为40Ω,用户需要的电压U4=220 V,变压器均为理想变压器。
新人教版高中物理选修3-2第五章第5节《电能的输送》精品试题附答案选择题1、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损失的电功率:[ ]A .随输电线电阻的增大而增大B .和输送电压的平方成正比C .和输电线上电压降落的平方成正比D .和输电线中电流强度的平方成正比2、输电线的电阻共计r ,输送的电功率为p ,输电电压为U ,则用户能得到的电功率是:[ ]A. PB.P -(U P )2rC.I 2RD. (UP )2r3、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[ ]A. 1:900B. 900:1C. 1:30D. 30:14、一个小水电站输出电功率为20kw ,输电线 总电阻为0.5Ω,如果先用400V 的电压送电,后改用2000V 电压输电,则输电电压提高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7.68WD 增加7.68W填空题5、某变电站用220V 的电压送电,导线损失电功率是输出功率的20%,若要使导线损失电功率是输出功率的5%,则输出电压应变为V 。
6、相同材料组成的导线向同一处用户输送10kW 电能,在输电电压U 1=110V 和U 2=220V 两种情况下,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____。
7、远距离送电的输电线一定时,如果以原来电压的10倍输送同样功率的电能时,输电线上损耗的电功率为原来的____.8、发电机的路端电压为220V ,输送电功率44kW ,输电线电阻为0.4Ω,则用户得到的电功率为V ,用户得到的电功率为kW 。
若用初、次级线圈匝数之比为1:10的变压器升压,经同样的输电线输电后,再用初、次级线圈匝数之比为10:1的变压器降压后供给用户,则用户得到的电压为V ,用户得到的电功率为kW 。
论述、计算题9、某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为9.8×104W ,电厂输出电压仅350V ,为减少输送功率损失,先用一升压变压器将电压升高再输送,在输送途中,输电线路的总电阻为4Ω,允许损失的功率为输送功率的5%,求用户所需电压为220V 时,升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少?【素质提高】10、有一台内阻为1Ω的发电机,供应学校的照明用电,如图5-6-5所示是输电原理图,两变压器已选定,输电线总电阻为4Ω,全校共有22个教室,每个教室有“220V 、40W”的灯6盏,若保证全部电灯正常发光。
5 电能的输送1.(2018·江苏南京期中)远距离输送交变电流都采用高压输电.我国正在研究用比330 kV高得多的电压进展输电.采用高压输电的优点是( C )A.可提高用户端电压B.可根据需要调节交流电的频率C.可减少输电线上的能量损失D.可加快输电的速度解析:采用高压输电减小了输电电流,可减少能量损失,但不能改变交变电流的频率和输电速度,用户端电压由降压变压器决定,应当选项C正确.2.某用电器离供电电源的距离为l,线路上的电流为I.假设要求线路上的电压降不超过U.输电导线的电阻率为ρ,那么该输电导线的横截面积的最小值是( C )A.B.I2ρ C. D.解析:因为导线的总长度为2l,所以电压降U=IR=Iρ,解得S=,应当选项C正确.3.(2019·安徽芜湖检测)如下列图为远距离输电线路的示意图,假设发电机的输出电压不变,如此如下表示中正确的答案是( C )A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析:变压器的输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A,B错误;用户用电器总电阻减小,据P=,消耗功率增大,输电线中电流增大,线路损失功率增大,选项C正确;升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失的电压加上降压变压器的输入电压,选项D错误.4.远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率为ΔP,假设输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为,输电线电阻不变,那么输电电压应增为( C )A.32UB.16UC.8UD.4U解析:根据题意知ΔP=()2·r,ΔP=()2·r得U′=8U,故C正确.5.(多项选择)如图为模拟远距离输电电路,两理想变压器的线圈匝数n1=n4<n2=n3,A1,A2,A3为一样的理想交流电流表.当a,b端接入低压交流电源时,如此( AC )A.A1,A3的示数相等B.A1,A2,A3的示数相等C.A1的示数大于A2的示数D.A2的示数大于A3的示数解析:因为=,=,n1=n4<n2=n3,故I1>I2,I4>I3,即A1的示数大于A2的示数,A2的示数小于A3的示数;又I2=I3,所以I1=I4,即A1,A3的示数相等,选项A,C正确,B,D错误.6.(2019·湖北宜昌检测)“西电东送〞工程中,为了减少输电损耗,必须提高输电电压.从西部某电站向华东某地区输送的电功率为 106 kW,输电电压为 1 000 kV,输电线电阻为100 Ω.假设改用超导材料作为输电线,如此可减少输电损耗的功率为( A )A.105 kWB.104 kWC.106 kWD.103 kW解析:输电电流I=,输电线路损失的电功率P损=I2R=()2R=1×105kW;当改用超导输电时,就不损失电能,因此减少的输电损耗就等于P损,故A正确.7.(2019·江西景德镇检测)某发电站的输出功率为 104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向 80 km 远处用户供电.输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4 m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%.求:(1)升压变压器的输出电压;(2)输电线路上的电压损失.解析:(1)导线电阻r=ρ=Ω=25.6 Ω输电线路损失功率为输出功率的4%,如此4%P=I2r代入数据得I=125 A由理想变压器P入=P出与P=UI得输出电压U== V=8×104 V.(2)输电线路上电压损失U′=Ir=125×25.6 V=3.2×103 V.答案:(1)8×104 V (2)3.2×103 V8.(2019·湖南岳阳检测)关于高压直流输电,如下说法正确的答案是( A )A.高压直流输电系统在输电环节是直流B.变压器能实现直流电和交流电的转换C.稳定的直流输电存在感抗和容抗引起的损耗D.直流输电时,要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题解析:直流输电在发电环节和用电环节是交流,而输电环节是直流,A正确;换流器的功能是实现交流电和直流电的转换,B错误;稳定的直流输电不存在感抗和容抗引起的损耗,不需要考虑电网中的各台交流发电机的同步运行问题,C,D错误.9.(2018·江苏徐州检测)(多项选择)为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰.假设在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热耗功率为P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为9P,如此除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)( AD )A.输电电流为3IB.输电电流为9IC.输电电压为3UD.输电电压为U解析:输电线上的热耗功率P线=I2R线,热耗功率由P变为9P,如此电流由I变为3I,选项A正确.输电功率P不变,由P=UI,电流变为3I,输电电压为U,选项D正确.10.(2019·江西赣州检测)如下列图,某发电机输出功率是100 kW,输出电压是250 V,从发电机到用户间的输电线总电阻为8 Ω,要使输电线上的功率损失为5%,而用户得到的电压正好为220 V,如此升压变压器和降压变压器原、副线圈匝数比分别是( C )A.16∶1 190∶11B.1∶16 11∶190C.1∶16 190∶11D.16∶1 11∶190解析:输电线损失功率P损=100×103×5% W=5×103 W,所以,输电线电流I2==25 A,升压变压器原线圈电流I1==400 A,故升压变压器原、副线圈匝数比==.升压变压器副线圈两端电压U2=U1=4 000 V,输电线损失电压U损=I2R总=200 V,降压变压器原线圈电压U3=U2-U损= 3 800 V,故降压变压器原、副线圈匝数比为==,应当选项C正确.11.(2019·安徽合肥检测)如下列图,(甲)是远距离输电线路的示意图,(乙)是发电机输出电压随时间变化的图象,如此( D )A.用户用电器上交流电的频率是100 HzB.发电机输出交流电的电压有效值是500 VC.输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上损失的功率减小解析:由u t图象可知,交流电的周期T=0.02 s,故频率f==50 Hz,选项A错误;交流电压的最大值 U m=500 V,故有效值U==250 V,选项B错误;输电线上的电流由降压变压器副线圈上的电阻和降压变压器原、副线圈的匝数比决定,选项C错误;当用户用电器的总电阻增大时,副线圈上的电流减小,根据=,原线圈(输电线)上的电流减小,根据P=R,输电线损失的功率减小,选项D正确.12.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=U max sin ωt的交流电源,假设输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,如此输电线上损失的电功率为( C )A.()B.()C.4()2()2rD.4()2()2r解析:由瞬时值表达式知,原线圈电压的有效值U1=,根据理想变压器的电压规律可得=,由理想变压器的输入功率等于输出功率得P=I2U2,输电线上损失的电功率P损=·2r,联立可得P损=4()2()2r,故C正确.13.某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站,发电机输出功率为9 kW,输出电压为500 V,输电线的总电阻为10 Ω,允许线路损耗的功率为输出功率的4%,求:(1)村民和村办小企业需要220 V电压时,所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少?(不计变压器的损耗)(2)假设不用变压器而由发电机直接输送,村民和村办小企业得到的电压和功率是多少?解析:(1)建立如下列图的远距离输电模型.由线路损耗的功率P线=R线,可得I线== A=6 A,又因为P输出=U2I线,所以U2== V=1 500 V,U3=U2-I线R线=(1 500-6×10)V=1 440 V,根据理想变压器规律===,===所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是1∶3和72∶11.(2)假设不用变压器而由发电机直接输送(模型如下列图),由P输出=UI线′,可得I线′== A=18 A所以线路损耗的功率P线=I线′2R线=182×10 W=3 240 W用户得到的电压U用户=U-I线′R线=320 V用户得到的功率P用户=P输出-P线=(9 000-3 240)W=5 760 W.答案:(1)1∶3 72∶11 (2)320 V 5 760 W。
1.远距离输电时,减少输电线路电能损失的途径有两个,一是减小________________________________________,二是减小__________________________________,远距离输电中,发电厂输送的电功率相同,如果分别采用输电电压为U1=110kV输电和输电电压为U2=330kV输电。
则两种情况中,输电线上通过的电流之比I1∶I2等于_______2.远距离输电电路图如图所示:若输电线电阻R,输电功率为P,输电电压U1,则输电导线的电流I2= ______ ,输电导线上的电压降(电压损失)U,输电导线上的功率损耗P损= ______ ;因此,在输电功率和输电线电失= ______阻一定的条件下,采用高压输电,输电电流I2越______ (大,小),输电线上的电压损失及输电线上越______ (大,小).的功率损耗P损3.在远距离输电时,若直接采用某电压输电,电压和电能都会有很大的损失;现通过升压变压器使输电电压升高为原电压的n倍,若在输送电功率不变的情况下,则输电线路上的电压损失将减小为原来的________,输电线路上的电能损失将减少为原来的________。4.下图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,发电机输出功率为,输出电压是,用户需要的电压是.输电线电阻为,若已知输电线中因发热而损失的功率为输送功率的,则在输电线路中设置的升压变压器原副线圈的匝数比为_________,降压变压器原副线圈的匝数比为_________,远距离输电线路中损失的电压为___________,用户得到的电功率为___________。
5.如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50k W,用电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个送电过程,下列说法正确的是()C.输电线上的电流为10 A D.降压变压器的输入电压为4970 V6.某小型水电站的电能输送过程如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。
5.电能的输送(在学生用书中分册装订!)1.某用电器与供电电源的距离为L ,线路上的电流为I ,若要求线路上的电压降不超过U ,已知输电导线的电阻率为ρ,那么,该输电导线的横截面积最小值是( )A.ρLU B.2ρLI U C.U ρLID.2UL Iρ解析: 输电线的电阻R 线=U I 由电阻定律得R =ρ·2L S 得S =2ρLIU ,B 正确.答案: B2.某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为P 0,输电电压为U ,输电导线的总电阻为R 线.则下列说法正确的是( )A .输电线上的电流I =URB .输电线上的电流I =P 0UC .输电线上损失的功率P =⎝⎛⎭⎫P 0U 2·R 线 D .输电线上损失的功率P =U 2R 线解析: 输电线上的电流I 线=P 0U =U 线R ,故A 错误,B 正确;输电线上的功率损失P =I 2线R 线=⎝⎛⎭⎫P 0U 2·R =U 2线R,故C 正确.D 错误. 答案: BC3.远距离输送一定功率的交流电,若输电线电阻一定,下列说法正确的是( ) A .输电线上的电压损失跟输电电压成正比 B .输电线上的功率损失跟输电电压成正比 C .输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比D .输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比解析: 此题容易犯的错误是将输电电压与损失电压相混,由P =U 2R而选B.正确的思路是由I 线=P 送U 送可知ΔP =P 2送U 2送·R 线,C 对.ΔU =P 送U 送·R 线,A 错.ΔP =ΔU 2R 线,D 对.答案: CD4.发电厂发电机的输出电压为U 1,发电厂至学校的输电线电阻为R 线,通过导线的电流为I ,学校输入电压为U 2,下列计算输电线损耗的式子中,正确的是( )A.U 21R 线 B.(U 1-U 2)2R 线C .I 2R 线D .I (U 1-U 2)解析: 输电线损耗P 损=I 2R 线=U 2线R 线=IU 线其中U 线=U 1-U 2,故B 、C 、D 正确.答案: BCD5.下图为远距离输电线路的示意图:若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是( ) A .升压变压器原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关 B .输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定 C .当用户用电器的总电阻减少时,输电线上损失的功率增大 D .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压解析: 变压器输入功率、输入电流的大小是由次级负载消耗的功率大小决定的,选项A 、B 错误.用户的总电阻减小,据P =U 2R ,消耗的功率增大,输电线电流增大,线路损失功率增大,C 项正确,升压变压器的输出电压等于输电线路电阻上损失电压加上降压变压器输入电压,D 项错误.答案: C6.(2014·江苏物理)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n 1、n 2,电压分别为U 1、U 2,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.I 1I 2=n 1n 2 B .I 2=U 2RC .I 1U 1=I 22RD .I 1U 1=I 2U 2解析: 根据理想变压器的工作原理解题.根据理想变压器的工作原理得I 1U 1=I 2U 2、I 1I 2=n 2n 1.U 2不是加在R 两端的电压,故I 2≠U 2R ,而I 1U 1等于R 上消耗的功率I 22R 与下一级变压器的输入功率之和.选项D 正确.答案: D7.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有( )A .升压变压器的输出电压增大B .降压变压器的输出电压增大C .输电线上损耗的功率增大D .输电线上损耗的功率占总功率的比例增大解析: 升压变压器的输出电压由电源电压及匝数比决定,输出功率变大时升压变压器的输出电压不变,A 项错误.由I =PU 可知当输出功率增大时输出电流增大.由U 损=IR 及P 损=I 2R 可知U 损及P 损均增大.故C 项正确.当U 损增大时降压变压器的输出电压减小,B 选项错误.由P 损=P 2U 2R 可知P 损P =P U2R .当输出功率增大时输电线损耗比例增大,D 项正确.答案: CD8.远距离输电,原来用电压U 0输电,在输电线上损失的电功率P 0,现在要使输电线上损失的电功率减少到原来的1/10,现输电电压应为( )A .100U 0 B.10U 0 C.U 010D.U 0100解析: 设线路电阻为r ,损失功率为P 损=I 2r ,线路电流为I =P U 0,解得P 损=P 2U 20r则P ′损∝1U 0′2当P损为原来的110时U0′=10U0选项B正确.答案: B9.某小型发电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220 2 sin 100πt V,降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是()A.通过R0电流的有效值是20 AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率解析:降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220 V,负载电阻为11 Ω,所以通过R0电流的有效值是20 A,选项A正确;降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1,选项B正确;升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压加上输电线上损失的电压,选项C错误;升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率加上输电线上的功率,选项D正确.答案:ABD10.(2014·安徽六安市联考)如图所示,某变电站用10 kV的高压向10 km外的小区供电,输送的电功率为200 kW.现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%,下列不同规格的输电线中,符合要求的是()解析: 由P =UI 解得输电电流I =P /U =20 A .输电线路上损耗的功率不超过P 损=200 kW ×2%=4 kW ,由P 损=I 2R 解得R =10 Ω.由于需要20 km 长的输电线,所选输电线千米电阻应小于0.5 Ω/km ,符合要求的是选项C 、D.答案: CD11.如图所示,理想变压器的原线圈接入u =11 000×2sin 100πt V 的交变电压,副线圈通过电阻r =6 Ω的导线对“220 V 880 W ”规格的电器R L 供电,该电器正常工作.由此可知( )A .原、副线圈的匝数比为50∶1B .交变电压的频率为100 HzC .副线圈中电流的有效值为4 AD .变压器的输入功率为880 W解析: 由电器R L 正常工作,可得通过副线圈的电流I =P U =880220 A =4 A ,故C 对;与副线圈连接的导线所分电压U r =4×6 V =24 V ,副线圈两端电压U 2=220 V +24 V =244 V ,因此原、副线圈的匝数比n 1n 2=U 1U 2=11 000244=2 75061,故A 错;又变压器的输入功率等于其输出功率,即P 1=P 2=U 2I 2=244×4 W =976 W ,故D 错;交变电压的频率f =ω2π=50 Hz ,故B 错.答案: C12.某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示,发电机的输出电压变化规律如图乙.输电线总电阻为r ,升压变压器原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.降压变压器原、副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V 的用电器正常工作,则( )A .乙图中电压的瞬时值表达式为u =2202sin 100πt VB .乙图中电压的有效值和用电器的额定电压都是220 V ,所以n 1n 2=n 4n 3C .通过升压变压器的电流频率比通过降压变压器的电流频率大D .升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析: 由于输电线上电阻会损失电压、电功率,使得U 2>U 3,故P 2>P 3,选项D 正确;因为n 1n 2=U 1U 2,n 4n 3=U 4U 3,由于U 1=U 4=220 V ,U 2>U 3,所以n 1n 2<n 4n 3,选项B 错误;由交流电及变压器基础知识可知选项A 对,C 错.答案: AD13.一台交流发电机的输出功率为50 kW ,输出电压为240 V ,输电线总电阻R =30 Ω,允许损失功率为输出功率的6%,为满足用电需求,则该输电线路所用的理想的升压、降压变压器的匝数之比各是多少?能使多少盏“220 V 100 W ”规格的电灯正常发光?解析: 按设计要求ΔP 线=ηP 输=6%×50 kW =3 kW得输电线中电流I 2=ΔP 线R=10 A 升压变压器的输出电压U 2=P 输I 2=5 kV升压变压器原、副线圈匝数之比 n 1n 2=U 1U 2=2405 000=6125输电线损失电压ΔU 线=I 2R =300 V 降压变压器的输入电压U 3=U 2-ΔU 线=(5 000-300)V =4 700 V 降压变压器原、副线圈匝数之比 n 3n 4=U 3U 4=4 700220=23511 降压变压器的输入功率P 输′=P 输-ΔP 线=(50-3) kW =47 kW 每盏电灯正常发光时的功率P 灯=100 W 所以,能使电灯正常发光的盏数N =P 输′P 灯=47×103100=470(盏)答案: 6125 23511470盏 14.风力发电作为新型环保能源,近年来得到了快速发展,如图所示的风车阵中发电机输出功率为100 kW ,输出电压是250 V ,用户需要的电压是220 V ,输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比. (2)画出此输电线路的示意图. (3)用户得到的电功率是多少. 解析: (1)输电线损失的功率 P 损=P ×4%=100 kW ×4%=4 kW输电线中的电流I 2=P 损R 线=4×10310A =20 A 升压变压器输出电压U 2=P I 2=100×10320V =5×103 V升压变压器原、副线圈匝数比n 1n 2=U 1U 2=2505 000=120电压损失U 损=I 2R 线=20×10 V =200 V 降压变压器原线圈端电压U 3=U 2-U 损=4 800 V 降压变压器原、副线圈匝数比n 3n 4=4 800220=24011(2)如图所示.(3)用户得到的功率P 用=P -P 损=96 kW答案:(1)1∶20240∶11(2)见解析图(3)96 kW。
课后训练1.远距离输送交流电都采用高压输电。
我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电。
采用高压输电的优点是( )A .可提高用户端电压B .可根据需要调节交流电的频率C .可减少输电线上的能量损失D .可加快输电的速度2.如图所示为远距离输电线路的示意图,若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是()A .升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B .输电线中的电流只由升压变压器原、副线圈的匝数比决定C .当用户用电器的总电阻减小时,输电线上损失的功率增大D .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压3.某小型水电站的电能输送示意图如下。
发电机的输出电压为200 V ,输电线总电阻为r ,升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2。
降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器)。
要使额定电压为220 V 的用电器正常工作,则()A .3214n n n n B .3214<n n n n C .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D .升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率4.为了减少输电线路中电力损失,发电厂发出的电通常是经过变电所升压后进行远距离输送,再经变电所将高压变为低压。
某变电所电压u 0=100πt V 的交流电降为220 V 供居民小区用电,则变电所变压器( )A .原、副线圈匝数比为50∶1B .副线圈中电流的频率是50 HzC .原线圈的导线比副线圈的要粗D .输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和5.(2012·天津理综)通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P ,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R 。
当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,线路损耗的电功率为P 1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ,线路损耗的电功率为P 2,则P 1和21P P 分别为( )A.PRkU,1nB.(PkU)2R,1nC.PRkU,21nD.(PkU)2R,21n6.某水电站,用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3×106 kW。
高中物理人教版选修3选修3-2第五章第5节电能的输送D卷(考试)
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共5题;共10分)
1. (2分)某课外活动小组,用一台演示用的手摇发电机和两台实验用的变压器来演示发电厂远距离运输电.如图为远距离输电示意图,手摇发电机的输出电压为U1 ,用电阻为r的定值电阻来模拟输电线电阻,降压变压器的副线圈两端并联灯泡来表示用户用电器,其余线路电阻忽略不计,升压、降压变压器的原副线圈匝数分别为n1 ,n2 , n3 , n4 ,且均视为理想变压器.下列说法正确的是()
A . 若只使手摇发电机的转速增倍,则灯泡得到的电压U1增倍
B . 若只使手摇发电机的转速增倍,则灯泡得到的交流电的频率增倍
C . 若只增加灯泡的个数,则输出电线上损失的功率减小
D . 若只适当增大,则灯泡亮度不变
【考点】
2. (2分)如图所示为远距离交流输电的简化电路图发电厂升压后的输出电压为U,用等效总电阻为r的两条输电线输电,输电线路中的电流为,其末端间的电压为在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户端的电流为则
A . 理想变压器原副线圈匝数比为
B . 输电线上损失的电压为U
C . 理想变压器的输入功率为
D . 输电线路上损失的电功率为
【考点】
3. (2分)某水电站用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户,其输出电功率是3×106 kW.现用500 kV电压输电,则下列说法正确的是()
【考点】
4. (2分) (2017高二下·嘉祥期中) 远距离输电中,当输送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率为△P,若输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为.(输电线电阻不变),那么,输电电压应增为()
A . 32U
B . 16U
C . 8U
D . 4U
【考点】
5. (2分) (2017高二下·池州期中) 小型水力发电站的发电机有稳定的输出电压.它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后通过输电线路把电能输送到远处用户附近的降压变压器,经降低电压后再输送至各用户.设变压器都是理想的,那么在用电高峰期,随用电器电功率的增加将导致()
A . 发电机的输出电流变小
B . 高压输电线路的功率损失变大
C . 升压变压器次级线圈两端的电压变小
D . 升压变压器次级线圈两端的电压变大
【考点】
二、多项选择题 (共3题;共9分)
6. (3分) (2019高二下·浙江月考) 如图所示为某小型发电站高压输电示意图。
发电机输出功率恒定,升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2。
在输电线路的起始端接入两个互感器,原、副线圈的匝数比分别为10:1和1:10,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,各互感器和电表均为理想的,则下列说法正确的是()
A . 升压变压器原、副线圈的匝数比为
B . 采用高压输电可以增大输电线中的电流,输电电流为100 A
C . 线路输送电功率是220 kW
D . 将P上移,用户获得的电压将升高
【考点】
7. (3分) (2019高二下·黑龙江期中) 远距离输送一定功率的交流电,若输送电压升高为原来的n倍,关于输电线上的功率损失和电压损失,正确的是()
A . 输电线上的电功率损失是原来的倍
B . 输电线上的电功率损失是原来的倍
C . 输电线上的电压损失是原来的倍
D . 输电线上的电压损失是原来的倍
【考点】
8. (3分)(2016·长治模拟) 如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,原线圈接入正弦式交变电流,电流表A、电压表V均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光的强度增大而减小),L是理想线圈,D 是灯泡.下列说法正确的是()
A . 若电压表V的示数为6V,则输入电压的峰值为60V
B . 有光照射R时,电流表A的示数变大
C . 若抽出L中的铁芯,灯D变亮
D . 若输入电压的峰值保持不变,频率变大,则灯D变亮
【考点】
三、填空题 (共2题;共4分)
9. (2分)(2017·四川模拟) 如图为电能输送示意图,图中A为________变压器,B为________变压器.(选填“升压”或“降压”)
【考点】
10. (2分) (2020高二上·徐汇期末) 2020年10月20日,世界上第一个公里级别的商用超导电缆在上海市徐汇区正式启用。
已知该电缆总长1.2公里,输送的电流和电压分别为2000A和35kV。
于是该电缆输电的功率为________W。
在超导状态下,整根电缆的总电阻不超过10-12Ω。
可知用这根电缆输电时,其损耗功率的上限为
________W。
【考点】
四、计算题 (共2题;共20分)
11. (10分) (2019高二下·延边月考) 某个水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V.通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为2Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V.要求在输电线上损失的功率控制为5kW(即用户得到的功率为95kW).
(1)画出远距离输送电能的线路示意图.
(2)两变压器的匝数比各应等于多少?
【考点】
12. (10分) (2019高二下·新丰期中) 发电机输出功率为100kW,输出电压是250V,用户需要的电压是220V.输电线电阻为10Ω,若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%,试求:
(1)在输电线路中设置的升,降压变压器原副线圈的匝数比.(2)用户得到的电功率是多少?
【考点】
参考答案一、选择题 (共5题;共10分)
答案:1-1、
考点:
解析:
答案:2-1、
考点:
解析:
答案:3-1、
考点:
答案:4-1、
考点:
解析:
答案:5-1、
考点:
解析:
二、多项选择题 (共3题;共9分)答案:6-1、
考点:
答案:7-1、考点:
解析:
答案:8-1、考点:
解析:
三、填空题 (共2题;共4分)答案:9-1、
考点:
解析:
答案:10-1、
考点:
解析:
四、计算题 (共2题;共20分)
答案:11-1、
答案:11-2、考点:
解析:
答案:12-1、答案:12-2、考点:
解析:。