2014-2015學(xué)年高中物理 2.7 遠(yuǎn)距離輸電知能演練 粵教版選修.doc

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第七節(jié) 遠(yuǎn)距離輸電一、單項(xiàng)選擇題1. 在變電所里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，使用的儀器是電流互感器，在下圖所示的四個(gè)圖中，能正確反映其工作原理的是()解析：強(qiáng)電流變成弱電流，需用升壓變壓器，而且是用火線繞在變壓器上做輸入端，這樣才能監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流答案：A2(2013廣東高考)如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n221，和均為理想電表，燈光電阻R16 ，AB端電壓u112sin 100t(V)下列說(shuō)法正確的是()A電流頻率為100 HzB的讀數(shù)為24 VC的讀數(shù)為0.5 AD變壓器輸入功率為6 W答案：D3分別用U1U和U2kU兩種電壓輸送電能，若輸送的功率相同，導(dǎo)線上損失的功率也相同，導(dǎo)線的長(zhǎng)度和材料也相同，則在兩種情況下導(dǎo)線的橫截面積之比為S1S2等于()Ak1 B1kCk21 D1k2解析：由P損知損失的功率相同時(shí)，導(dǎo)線的橫截面積之比與電壓的平方成反比答案：C4某水電站，用總電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶(hù)，其輸出電功率是3106 kW.現(xiàn)用500 kV電壓輸電，則下列說(shuō)法正確的是()A. 輸電線上輸送的電流大小為2105 AB. 輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kVC. 若改用5 kV電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9108 kWD. 輸電線上損失的功率為P，U為輸電電壓，R為輸電線的電阻解析：由PIU得輸電線上輸送的電流I A6103 A，由UIR得輸電線路上的電壓損失U61032.5 V15103 V，輸電線上損失的功率為PI2RR22.5 W9107W，選項(xiàng)B正確答案：B二、雙項(xiàng)選擇題5理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2101，只有一個(gè)副線圈，原線圈兩端接交流電源，已知電阻R5 ，電壓表V的讀數(shù)為100 V, 則()A原、副線圈中電流頻率之比f(wàn)1f2101B電流表A2的讀數(shù)2 AC電流表A1的讀數(shù)0.2 AD變壓器的輸入功率為200 W解析：原、副線圈中電流頻率相等，變壓器的輸入功率為20 WA、D錯(cuò)誤答案：BC6關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是()A升壓變壓器原線圈中的電流與用戶(hù)用電設(shè)備消耗的功率無(wú)關(guān)B輸電線路中的電流只由升壓變壓器的匝數(shù)比決定C當(dāng)用戶(hù)消耗的總功率增大時(shí)，輸電線上損失的功率增大D升壓變壓器的輸出電壓不等于降壓變壓器的輸入電壓解析：因輸入功率等于輸出功率，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓不變，所以選項(xiàng)A、B 錯(cuò)誤；當(dāng)用戶(hù)消耗的總功率增大時(shí)，輸電線中的電流增大，根據(jù)PI2R，輸電線上損耗的功率增大，選項(xiàng)C正確；因?yàn)檩旊娋€上也有電壓損失，所以升壓變壓器輸出電壓不等于降壓變壓器的輸入電壓，選項(xiàng)D正確答案：CD7遠(yuǎn)距離輸送一定功率的交變電流，若送電電壓提高到n倍，則輸電導(dǎo)線上()A電能損失為原來(lái)的倍B電壓損失為原來(lái)的倍C電能損失減少倍D電能損失減少了n1倍解析：由P耗2R線知A對(duì)，再由電能損失減少量是P損(1)可知C對(duì)由I，知電壓提高到n倍，則電流為原來(lái)的倍，所以電壓的損失是原來(lái)的，所以B、D錯(cuò)誤答案：AC8遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，在輸送功率不變的條件下，則在輸電線上的功率損失()A隨輸電線電阻的增大而增大B與輸送電壓的平方成正比 C與輸電線上電壓損失的平方成反比D與輸電電流的平方成正比解析：由P耗I2R線知A、D正確答案：AD9某小型水電站的電能輸送示意圖如下發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220 V，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220 V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解析：根據(jù)變壓器工作原理可知，.由于輸電線上損失一部分電壓，升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓，有U2U3，所以，A正確，B和C不正確升壓變壓器的輸出功率等于降壓變壓器的輸入功率加上輸電線損失功率，D正確答案：AD三、非選擇題(按題目要求作答解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)10某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20 kW，輸電線路總電阻是6 .(1)若采用380 V輸電，求輸電線路損耗的功率(2)若改用5 000 V高壓輸電，用戶(hù)端利用n1n2221的變壓器降壓，求用戶(hù)得到的電壓解析：(1)輸電線上的電流強(qiáng)度為IA5263 A輸電線路損耗的功率為P損I2R52.6326 W16 620 W16.62 kW.(2)改用高壓輸電后，輸電線上的電流強(qiáng)度變?yōu)镮 A4 A用戶(hù)端在變壓器降壓前獲得的電壓U1UIR(5 00046)V4 976 V根據(jù)用戶(hù)得到的電壓為U2U14 976 V226.18 V.答案：(1)16.62 kW(2)226.18 V11在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失有一個(gè)小水電站，輸送的電功率為P500 kW，當(dāng)使用U5 kV的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4 800度求：(1)這時(shí)的輸電效率和輸電線的總電阻r.(2)若想使輸電效率提高到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？解析：(1)由于輸送功率為P500 kW，一晝夜輸送電能EPt12 000度，終點(diǎn)得到的電能E7 200度，因此效率60%.輸電線上的電流可由I計(jì)算，為I100 A，而輸電線損耗功率可由PrI 2r計(jì)算，其中Pr kW200 kW，因此可求得r20 .(2)輸電線上損耗功率Pr2r，原來(lái)Pr200 kW，現(xiàn)在要求Pr10 kW ，計(jì)算可得輸電電壓應(yīng)調(diào)節(jié)為U22.4 kV.答案：(1)60%20 (2)22.4 kV12發(fā)電機(jī)輸出功率為40 kW，輸出電壓400 V，用變壓比(原、副線圈匝數(shù)比)為15的變壓器升壓后向遠(yuǎn)處供電，輸電線的總電阻為5 ，到達(dá)用戶(hù)后再用變壓器降為220 V，求：(1)輸電線上損失的電功率是多少？(2)降壓變壓器的變壓比是多少？解析：(1)發(fā)電機(jī)輸出的電壓為400 V，經(jīng)升壓變壓器后電壓為U400 V2.0103 V，由PUI得輸電線上的電流I A20 A.輸電線上的功率損失：PI2R2025 W2.0103 W.(2)輸電線上的電壓損失：UIR205 V100 V.加在降壓變壓器原線圈兩端的電壓：U1UU2.0103 V100 V1.9103 V.降壓變壓器副線圈兩端的電壓(用戶(hù)所需的電壓)U2220 V.降壓變壓器的變壓比.答案：(1)2.0103 W(2)9511