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18学年高中物理第5章交变电流5电能的输送练习3_2

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。 。 。 。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 第5节 电能的输送

1.输电线上的功率损失P=________,降低输电损耗的两个途径为: ____________________,____________________.

2.远距离输电基本原理:在发电站内用________变压器______电压,然后进行远距离输电,在用电区域通过______变压器______所需的电压.

3.下列关于电能输送的说法中正确的是( ) A.输送电能的基本要求是可靠、保质、经济

B.减小输电导线上功率损失的惟一办法是采用高压输电

C.减小输电导线上电压损失的惟一方法是增大输电线的横截面积

D.实际输电时,要综合考虑各种因素,如输电功率大小、距离远近、技术和经济条件等

4.输电导线的电阻为R,输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电,则两次输电线上损失的功率之比为( )

2

A.U1∶U2 B.U21∶U2

2

C.U22∶U1 D.U2∶U1 5.如图1所示为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( )

图1

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

【概念规律练】

知识点一 线路损耗问题

1.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,通过导线的电流为I,学校输入电压为U2,下列计算输电线损耗的式子中,正确的是( )

22U1?U1-U2?A. B. RR

C.I2R D.I(U1-U2)

2.某发电站采用高压输电向外输送电能.若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R.则下列说法正确的是( )

U

A.输电线上的电流I= R

1

B.输电线上的电流I=

P0U2U

D.输电线上损失的功率P=

R

知识点二 远距离输电线路中各物理量的关系

3.一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R=1 kΩ.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103 A和20 A

B.T2原、副线圈电压分别为1.8×105 V和220 V C.T1和T2的变压比分别为1∶50和40∶1 D.有6×104盏灯泡(220 V,60 W)正常发光

4.某小型水电站的电能输送示意图如图2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( )

P0U

C.输电线上损失的功率P=()2R

图2

n2n3n1n4n2n3B.< n1n4

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 【方法技巧练】

关于远距离输电问题的分析方法

5.发电机的端电压220 V,输出电功率44 kW,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压变压器升压,经输电线后,再用初、次级匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户,则

(1)画出全过程的线路示意图; (2)求用户得到的电压和功率;

(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的电压和功率.

6.在远距离输电时,输送的电功率为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,则下列关系式正确的是( )

22USPρL

A.P′= B.P′=2 ρLUS

2USPρL

C.P用=P- D.P用=P(1-2)

ρLUS

A.>

2

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.可减小输电线上的能量损失 D.可加快输电的速度

2.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上电流成正比

3.某用电器离供电电源的距离为L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ,该输电线的横截面积最小值是( )

ρL2ρLIU2ULA. B. C. D. RUρLIIρ

4.在远距离输电时,若输送的功率不变,使输出电压升高为原来的n倍,则输电线路上因电阻而产生的电能损失将变为原来的( )

11

A.n2倍 B.n倍 C.2 D.

nn

5.在如图3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( )

图3

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

6.某农村水力发电站的发电机输出电压稳定,它发出的电先通过电站附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨附近的降压变压器.降低电压后,再用线路接到各用户,设两变压器都是理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但用电总功率增加,这时( )

A.升压变压器的副线圈的电压变大 B.高压输电线路的电压损失变大 C.降压变压器的副线圈上的电压变大 D.降压变压器的副线圈上的电压变小 7.某发电站用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,下面哪个选项正确( )

U

A.因I=,所以输电线上的电流增为原来的20倍

RP1

B.因I=,所以输电线上的电流减为原来的

U202U

C.因P=,所以输电线上损失的功率增为原来的400倍

R

3

120

题 号 1 2 3 4 5 6 7 答 案 8.有一座小型水电站,输出的电功率是25 kW,输出电压为400 V.若输电导线的总电阻为1 Ω,求输电线上损失的电功率和用户得到的功率分别是________,________.

9.水电站给远处山村送电的输出功率100 kW,用2 000 V的电压输电,线路上损失的

4

功率是2.5×10 W,如果用20 000 V的高压输电,线路上损失的功率为________W.

10.对某一输电线路,线路架设情况已确定,现要求输送一定的电功率P,若输电线上损失的功率占输送功率P的百分比用η表示,输电线路总电阻用r表示,输电电压用U表示,则η、P、U、r间满足什么关系?从中你能得出什么结论?

4

11.某发电站的输出功率为10 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km-8

远处用户供电.已知输电导线的电阻率为ρ=2.4×10 Ω·m,导线横截面积为1.5×10-42

m,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.

12.有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一个学校照明用电,如图4所示,升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻R=4 Ω,全校共22个班,每班有“220 V,40 W”的电灯6盏,若要保证电灯全部正常发光,求:

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

图4

(1)发电机输出功率; (2)发电机电动势; (3)输电效率;

(4)若使用灯数减半且正常发光,发电机输出功率是否减半.

4

第5节 电能的输送 答案

课前预习练

2

1.Ir 减小输电导线的电阻 减小输电导线中的电流 2.升压 升高 降压 降到 3.AD

P2R4.C [由P=UI,P损=IR可得P损=2,所以输电线上损失的功率与输送电压的平方

U2

成反比,C项正确.]

5.ABD [导线的横截面积越大,导线的电阻越小,电能损失就越小,A对;在输送功率一定的前提下,提高输送电压U,由I=知,能减小电流I,从而减小发热损耗,B对;若输送电压一定,由I=知,输送的电功率P越大,I越大,发热损耗就越多,C错;高压输电时要综合考虑材料成本、技术、经济性等各种因素,不是电压越高越好,D对.]

课堂探究练

PUPUU2线

1.BCD [输电线的损耗P损=IR线==IU线

R线

其中U线=U1-U2,故B、C、D正确.]

2

U2U2线线

点评 计算功率损失常用公式P损=IR线和P损=,特别在利用P损=时要注意U线

R线R线

2

线

是R线上的电压.

2.BC [输电线上的电流I线==P0U线2

故A错误,B正确;输电线上的功率损失P=I线RURP02U2线

=()R=,故C正确,D错误.]

URP输2

点评 由功率损失P=()R线知:当输送功率P输一定时减少输电线上功率损失的方法

U输

为提高输电电压或减小输电导线的电阻.

3.ABD [输电线上消耗的功率P线=I2R=400 kW,则I2=则I1==10 A,故A正确;T1的变压比==

2

P线

=20 A,又P1=U1I1,RU1I215

,又P=U1I1=U2I2,得U2=2×10 V,输

U2I150

45

电线上损失电压U线=I2R=2×10 V,则T2原线圈的输入电压U3=U2-U线=1.8×10 V,又

U31.8×1059 000

灯泡正常发光,T2的副线圈的电压为220 V,B正确;T2的变压比==,C

U422011

3

P1

U1

5

18学年高中物理第5章交变电流5电能的输送练习3_2

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