人教物理選修32 電能的輸送 作業(yè).docVIP

課時(shí)分層作業(yè)(十一)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練(時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的，可是我們?cè)谕砩掀甙它c(diǎn)鐘用電高峰時(shí)開(kāi)燈，電燈比深夜時(shí)要顯得暗些，這是因?yàn)榇藭r(shí)()a總電阻比深夜時(shí)大，干路電流小，每盞燈分到的電壓就小b總電阻比深夜時(shí)大，干路電流小，每一支路的電流就小c總電阻比深夜時(shí)小，干路電流大，輸電線上損失的電壓大d干路電流一定，支路比深夜時(shí)多，分去了一部分電壓【解析】此時(shí)用電器多，負(fù)載大，電阻小(因?yàn)橛秒娖鞫际遣⒙?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，電燈兩端電壓小，故用電高峰時(shí)比深夜暗，故c正確【答案】c2如圖555為遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是()圖555a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(wú)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小時(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】變壓器輸入功率、輸入電流的大小分別由次級(jí)負(fù)載消耗的功率大小及輸出電流的大小決定，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤用戶的總電阻減小，根據(jù)i，用戶端電流變大，輸電線電流增大，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】c3“西電東送”工程中，為了減少輸電損耗，必須提高輸電電壓從西部某電站向華東某地區(qū)輸送的電功率為106 kw，輸電電壓為1 000 kv，輸電線電阻為100 .若改用超導(dǎo)材料作為輸電線，則可減少輸電損耗的功率為()a105 kwb104 kwc106 kw d103 kw【解析】輸電電流i，輸電線路損失的電功率p損i2r2r1105 kw；當(dāng)改用超導(dǎo)輸電時(shí)，就不損失電能，因此減少的輸電損耗就等于p損，a正確【答案】a4如圖556為遠(yuǎn)距離高壓輸電的示意圖，關(guān)于遠(yuǎn)距離輸電，下列表述正確的是()圖556a減小輸電導(dǎo)線的橫截面積有利于減少輸電過(guò)程的電能損失b高壓輸電是通過(guò)減小輸電電流來(lái)減小電路的功率損耗c在輸送電壓一定時(shí)，輸送的電功率越大，輸電過(guò)程中的電能損失越小d高壓輸電一定是電壓越高越好【解析】依據(jù)輸電原理，電路中的功率損耗pi2r線，而r線，減小輸電線的橫截面積，輸電線的電阻會(huì)增大，則會(huì)增大輸電線上的功率損失，a錯(cuò)誤；由pui可知，p一定的情況下，輸送電壓u越大，i越小，p越小，b正確；若輸送電壓一定，輸送功率越大，則電流i越大，p越大，c錯(cuò)誤；輸送電壓并不一定越高越好，因?yàn)殡妷涸礁?，?duì)于安全和技術(shù)的要求越高，d錯(cuò)誤【答案】b5(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖557所示，發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器t1和降壓變壓器t2向用戶供電已知輸電線的總電阻為r，降壓變壓器t2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u220 sin 100 t(v)，降壓變壓器的副線圈與阻值r011 的電阻組成閉合電路若將變壓器視為理想變壓器，則下列說(shuō)法中正確的是()圖557a通過(guò)r0電流的有效值是20 ab降壓變壓器t2原、副線圈的電壓之比為41c升壓變壓器t1的輸出電壓等于降壓變壓器t2的輸入電壓d升壓變壓器t1的輸出功率等于降壓變壓器t2的輸入功率【解析】t2副線圈兩端交流電壓u220sin 100t(v)，電壓有效值為220 v，則通過(guò)r0的電流有效值i a20 a，a項(xiàng)正確；由原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系知b項(xiàng)正確；由于輸電線有電阻，所以升壓變壓器t1的輸出電壓和輸出功率大于降壓變壓器t2的輸入電壓和輸入功率，c、d錯(cuò)誤【答案】ab6(多選)一臺(tái)發(fā)電機(jī)最大輸出功率為4 000 kw、輸出電壓為4 000 v，經(jīng)變壓器t1升壓后向遠(yuǎn)方輸電輸電線路總電阻r1 k.到目的地經(jīng)變壓器t2降壓，負(fù)載為多個(gè)正常發(fā)光的燈泡(220 v,60 w)若在輸電線路上消耗的功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的10%，變壓器t1和t2的損耗可忽略，發(fā)電機(jī)處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，則()at1原、副線圈電流分別為103 a和20 abt2原、副線圈電壓分別為1.8105 v和220 vct1和t2的變壓比分別為150和401d有6104盞燈泡(220 v,60 w)正常發(fā)光【解析】遠(yuǎn)距離輸電的電路如圖所示，在升壓變壓器原線圈中有pu1i1，故得原線圈中電流為103 a，在遠(yuǎn)距離輸電線路中由pir線得t1副線圈中電流為20 a，故選項(xiàng)a正確；在遠(yuǎn)距離輸電線路中由pu2i2和i線i2得u22105 v，由ui線r線，uu2u3可得t2原線圈電壓為1.8105 v，由于燈泡能正常發(fā)光，故t2副線圈電壓為220 v，故選項(xiàng)b正確；由變壓器變壓特點(diǎn)知變壓比與匝數(shù)成正比，故可得t1變壓比為150，而t2的變壓比為9 00011，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；正常發(fā)光時(shí)每盞燈的功率為60 w，由90%pnp額，可得n6104盞，故選項(xiàng)d正確【答案】abd二、非選擇題(14分)7如圖558甲所示，一個(gè)小型水力發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出電壓u0250 v，內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)，最大輸出功率為pm30 kw，它通過(guò)總電阻r線2.0 的輸電線直接向遠(yuǎn)處的居民區(qū)供電，設(shè)居民區(qū)所有用電器都是額定電壓u用220 v的白熾燈，總功率為p用22 kw，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化. 甲乙圖558(1)當(dāng)居民區(qū)的電燈全部使用時(shí)，電燈兩端的電壓是多少伏？發(fā)電機(jī)實(shí)際輸出的電功率多大？(2)若采用高壓輸電，在發(fā)電機(jī)端用升壓變壓器，在用戶端用降壓變壓器，且不計(jì)變壓器和用戶線路的損耗，已知用戶變壓器的降壓比為401，如圖乙所示當(dāng)全部用戶電燈正常發(fā)光時(shí)，輸電線上損耗的功率多大？【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57272127】【解析】(1)由p用求得用戶總的電阻r用2.2 ，電路中的電流為i59.5 au燈ir用130.9 v131 vp輸u0i14 875 w14.9 kw.(2)p用u4i4，u4220 v，i4100 a，i32.5 ap損ir線12.5 w.【答案】(1)131 v14.9 kw(2)12.5 w能力提升練(時(shí)間：25分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1用電壓u和ku分別輸送相同電功率，且在輸電線上損失的功率相同，導(dǎo)線長(zhǎng)度和材料也相同，此兩種情況下導(dǎo)線的橫截面積之比為()ak1b1kck21d1k2【解析】由r，pui，pi2r，得p，可見(jiàn)在其他物理量一定時(shí)，s與u2成反比，故c正確【答案】c2遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖559所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為u1、u2，電流分別為i1、i2，輸電線上的電阻為r.變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()圖559a. bi2ci1u1ir di1u1i2u2【解析】根據(jù)理想變壓器的工作原理得i1u1i2u2、.u2不是加在r兩端的電壓，故i2.而i1u1等于r上消耗的功率ir與下一級(jí)變壓器的輸入功率之和，選項(xiàng)d正確【答案】d3某水電站，用總電阻為2.5 的輸電線輸電給500 km外的用戶，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】輸出電功率p3106 kw，輸電電壓u500 kv，則輸電線上輸送的電流大小為i6103 a，所以a錯(cuò)誤；輸電線上由電阻造成的損失電壓uir15 kv，所以b正確；輸電線上損失的功率p損uir，所以d錯(cuò)誤；若改用5 kv電壓輸電，其損失的功率不可能高于輸出功率，否則違反能量守恒定律，故c錯(cuò)誤【答案】b4(多選)在如圖5510所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的有()圖5510a升壓變壓器的輸出電壓增大b降壓變壓器的輸出電壓增大c輸電線上損耗的功率增大d輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大【解析】由題意可知升壓變壓器的輸入電壓不變，則輸出電壓不變，a錯(cuò)誤；在電能輸出過(guò)程中有：i，u線ir線，u3u2u線，因p變大，i變大，故u線變大，u2不變，所以降壓變壓器輸入電壓u3變小，則降壓變壓器的輸出電壓變小，b錯(cuò)誤；由p線2r線，因p變大，所以p線變大，c正確；根據(jù)，因p變大，所以比值變大，d正確【答案】cd5(多選)如圖5511所示，某變電站用10 kv的高壓向10 km外的小區(qū)供電，輸送的電功率為200 kw.現(xiàn)要求在輸電線路上損耗的功率不超過(guò)輸送電功率的2%，下列不同規(guī)格的輸電線中，符合要求的是()圖5511選項(xiàng)型號(hào)千米電阻(/km)adyd30/c1bdyd50/c0.6cdyd100/c0.3ddyd150/c0.2【解析】由pui解得輸電電流i20 a，輸電線路上損耗的功率不超過(guò)p線200 kw2%4 kw，由p線i2r，解得r10 ，由于輸電線長(zhǎng)度需要20 km，所以可以選擇千米電阻0.5 /km以下的型號(hào)dyd100/c或型號(hào)dyd150/c，符合要求的是選項(xiàng)c、d.【答案】cd6在確定的兩地間用鋁導(dǎo)線輸送一定功率的交變電流，現(xiàn)將輸電電壓提高1倍，并保持輸電線上損失的功率不變，則用鋁量可比增壓前減少()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57272128】a25% b50% c60% d75%【解析】設(shè)輸送交變電流的功率為p，輸電電壓為u，提高電壓后為u，所用鋁導(dǎo)線長(zhǎng)度為l，總電阻為r，增壓后電阻為r，則由i，p損i2r可得p損，同理p損，而p損p損，u2u，由得r4r，由電阻定律r，r得ss，所以v，m，所以用鋁量?jī)H為原來(lái)的，即25%，因此用鋁量減少了75%.【答案】d二、非選擇題(14分)7如圖5512所示，某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10 kw，輸出電壓為400 v，向距離較遠(yuǎn)的用戶供電，為了減少電能損耗，使用2 kv高壓輸電，最后用