高中物理選修3-2精品習(xí)題11.doc

課時(shí)作業(yè)12電能的輸送時(shí)間：45分鐘分值：100分一、選擇題(85分40分)1對交流輸電線路來說，輸電線上的電壓損失()A只由電阻造成B只由感抗造成C只由容抗造成D由A、B、C所述三個(gè)因素造成答案：D2輸送功率為P，輸送電壓為U，輸電線電阻為R，用戶得到的電壓為U，則下列說法錯(cuò)誤的是()A輸電線損失功率為(P/U)2RB輸電線損失功率為(UU)2/RC用戶得到的功率為U2/RD用戶得到的功率為PU/U答案：CD3某用電器離供電電源的距離為L，線路上的電流為I，若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電導(dǎo)線的電阻率為，那么，該輸電導(dǎo)線的橫截面積最小值是()A.B.C.D.答案：B4遠(yuǎn)距離輸送交流電都采用高壓輸電我國正在研究用比330kV高得多的電壓進(jìn)行輸電采用高壓輸電的優(yōu)點(diǎn)是()A可節(jié)省輸電線的銅材料B可根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電的頻率C可減小輸電線上的能量損失D可加快輸電的速度解析：當(dāng)輸電功率一定時(shí)，設(shè)為P，PIU，I是輸電電流，U是輸電電壓，設(shè)輸電導(dǎo)線電阻為R，則輸電線上的損耗為P耗I2RR，要減小損耗有兩條途徑，增大輸電電壓U，減小輸電線電阻，輸電距離是一定的，要減小輸電線電阻只能增大輸電線橫截面積，這樣就多用材料，如果采用更高的電壓輸電，就不用加粗導(dǎo)線，亦可換用比鋁電阻率稍大，但價(jià)格低廉的材料了答案：AC5關(guān)于電能輸送的分析，正確的是()A由公式PU2/R知，輸電電壓越高，輸電線上功率損失越少B由公式PU2/R知，輸電導(dǎo)線電阻越大，輸電線上功率損失越少C由公式PI2R知，輸電電流越大，輸電導(dǎo)線上功率損失越大D由公式PUI知，輸電導(dǎo)線上的功率損失與電流成正比答案：C6對于電能輸送的以下說法，正確的是()A輸送電能的基本要求是：可靠、保質(zhì)、經(jīng)濟(jì)B減小輸電導(dǎo)線上的功率損失的唯一方法是：要采用高壓輸電C減小輸電導(dǎo)線上功率損失的唯一方法是：增大導(dǎo)體的橫截面積D實(shí)際輸送電能時(shí)，要綜合考慮各種因素，如：輸送功率大小、距離遠(yuǎn)近、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件等答案：AD7(2009山東卷)某小型水電站的電能輸送示意圖如下圖，發(fā)電機(jī)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.U3，所以，A正確，BC不正確升壓變壓器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：AD8遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖如下圖所示若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，用戶用的是純電阻電器，則下列敘述中正確的是()A升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(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(dāng)用戶用電器的總電阻減少時(shí)，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解析：變壓器的輸入功率、輸入電流的大小是由次級負(fù)載消耗的功率大小決定的，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤用戶用電器總電阻減少，據(jù)P，消耗功率增大，輸電線中電流增大，線路損失功率增大，C項(xiàng)正確升壓變壓器的輸出電壓等于輸電線路電阻上損失電壓加上降壓變壓器輸入電壓，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C二、非選擇題(8分8分10分10分12分12分60分)9發(fā)電機(jī)端電壓為220V，輸電功率110kW，若要保證用戶至少獲得100kW電功率，則輸電導(dǎo)線電阻不得大于_；若用一個(gè)升壓變壓器升壓至5 500V后進(jìn)行輸電，則導(dǎo)線電阻不得大于_.解析：I1A500A,10 000IR1，R10.04，故R10.04；I2A20A,10 000WIR2，R225，故R225.答案：0.042510“二灘”水電站于1991年9月動(dòng)工，1997年11月10日下閘蓄水，1998年開始向西南電網(wǎng)送電，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為330104kW.2000年竣工后，年發(fā)電量達(dá)到170億度，大壩為混凝土雙曲拱壩，壩高240m，是20世紀(jì)亞洲裝機(jī)容量、庫容量最大的水利樞紐工程，設(shè)想將“二灘”的電能輸送到成都地區(qū)，如果使用相同的輸電線，從減少輸電線上的電能損失來看，在50104V超高壓和11104V高壓輸電方案中應(yīng)選用_輸電方案，因?yàn)樵摲桨篙旊娋€上的電能損失是另一種的_%.答案：50104V超高壓4.8411遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送電壓為6 000V，功率為500kW，這時(shí)，安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)的電能表一晝夜里讀數(shù)相差4 800kWh，則輸電效率為多大？輸電導(dǎo)線的電阻為多少？解析：由能的轉(zhuǎn)化與守恒定律可知：100%(1)100%60%因?yàn)椋篜損P40%，P損r所以：r28.8.答案：60%28.812某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處供電已知輸電導(dǎo)線的電阻率為2.4108m，導(dǎo)線橫截面積為1.5104m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：(1)升壓變壓器的輸出電壓；(2)輸電線路上的電壓損失解析：(1)輸電線的電阻為：RP損P14%，P損IR，P2P1，P2I2U2聯(lián)立得升壓變壓器的輸出電壓U280 000V.(2)輸電線上的電壓損失：UI2R3 200V.答案：(1)80 000V(2)3 200V13我國農(nóng)村電網(wǎng)低壓改造已基本結(jié)束，由于低壓改造，我國廣大農(nóng)民獲得了實(shí)惠農(nóng)村電網(wǎng)改造之前，某些村莊經(jīng)常會出現(xiàn)以下現(xiàn)象(離變壓器較遠(yuǎn)的用戶)：電燈不亮(達(dá)不到額定功率)；日光燈不能啟動(dòng)；洗衣機(jī)轉(zhuǎn)速低等，尤其過節(jié)時(shí)現(xiàn)象更明顯(1)試用學(xué)過的知識解釋為什么會出現(xiàn)上述現(xiàn)象(2)某村莊現(xiàn)有住戶440戶，以前每戶平均消耗電功率為100W，使用的區(qū)間變壓器匝數(shù)比為1656，恰好能使額定電壓為220V的用電器正常工作，現(xiàn)在因家用電器增加，每戶平均消耗電功率為250W，若變壓器輸入電壓仍為6 600V，區(qū)間輸電線路不變，為了使家用電器正常工作，需要更新區(qū)間變壓器，則此變壓器的匝數(shù)比為多少？解析：(1)低壓輸電線較細(xì)，電阻較大，另外當(dāng)輸電功率一定時(shí)，由于電壓低，故輸電電流IP/U較大因此輸電線上的電壓損失UIR線較大，致使末端用戶得到的電壓遠(yuǎn)低于額定電壓(有時(shí)才160V)，到了過節(jié)的時(shí)候，各家用電器增多，線路電流又會增大，導(dǎo)線上分壓更多，用戶電壓更低，以上現(xiàn)象更加明顯經(jīng)過低壓改造后，以上現(xiàn)象不明顯了(2)未換時(shí)，輸電電流IA200A.輸送電壓U2U16 600V240V.線路電阻根據(jù)U線U2U用IR線所以R線0.1.換變壓器后，IA500A.線路損失電壓U線IR50V變壓器輸出電壓U2U用U線220V50V270V變壓器匝數(shù)之比為.14利用太陽能電池這個(gè)能量轉(zhuǎn)換器件將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)又稱光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的直流供電方式有其局限性，絕大多數(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)均采用交流供電方式將直流電變?yōu)榻涣麟姷难b置稱為逆變器(1)用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟娺M(jìn)行供電有哪些好處？請簡要回答(2)一臺內(nèi)阻為1的太陽能發(fā)電機(jī)，供給一個(gè)學(xué)校照明用電，升壓變壓器匝數(shù)比為14，降壓變壓器的匝數(shù)比為41，輸電線的總電阻R4，全校共22個(gè)班，每班有“220V40W”的燈6盞若全部正常發(fā)光，則：發(fā)電機(jī)輸出功率為多大？發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢為多大？輸電效率為多大？若使燈泡減半并正常發(fā)光，發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半？解析：(1)略(2)發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)為負(fù)載消耗的功率與輸電線電阻消耗的功率之和，即P出nP燈IR，而I2所以P出5424WeU1I1r(r為發(fā)電機(jī)內(nèi)阻)，U1U24U3I2R904V，I14I2所以E250V0.9797%電燈減少一半時(shí)，nP燈2 640WI23A所以P出nP燈IR2