【同步】高中物理魯科版(2019)選擇性必修2：第3章第4節(jié)電能的遠(yuǎn)距離輸送分層作業(yè)課件

第3章第4節(jié)電能的遠(yuǎn)距離輸送123456789101112A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.在遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中,為減少輸電線路上的電能損失,可采用的最佳方法是(

)A.使輸電線粗一些

B.減小輸電線長(zhǎng)度C.減少通電時(shí)間

D.采用高壓輸電D解析

從造成電能損失的原因分析,要減少電能損失,需要減小電阻、減小輸電電流,減小電阻已達(dá)到目前技術(shù)的極限了,因此,應(yīng)當(dāng)采用高壓輸電,減小輸電電流。故選D。1234567891011122.照明供電線路的路端電壓基本上是保持不變的?？墒俏覀?cè)谕砩掀甙它c(diǎn)鐘用電高峰時(shí)開燈,電燈比深夜時(shí)要顯得暗些。這是因?yàn)橛秒姼叻鍟r(shí)(

)A.總電阻比深夜時(shí)大,供電線路上的電流小,每盞燈兩端的電壓較低B.總電阻比深夜時(shí)大,供電線路上的電流小,通過(guò)每盞燈的電流較小C.總電阻比深夜時(shí)小,供電線路上的電流大,輸電線上損失的電壓較大D.供電線路上電流恒定,但開的燈比深夜時(shí)多,通過(guò)每盞燈的電流小C解析

照明供電線路的用電器是并聯(lián)的,晚上七、八點(diǎn)鐘用電高峰時(shí),用電器多,總電阻變小,供電線路上的電流變大,輸電線上損失的電壓較大,用戶得到的電壓較小。故選C。1234567891011123.(2023湖北武漢期末)某發(fā)電廠采用升壓變壓器向某一特定用戶供電,用戶通過(guò)降壓變壓器用電,若發(fā)電廠輸出電壓為U1,輸電導(dǎo)線總電阻為R,在某一時(shí)段用戶需求的電功率為P0,用戶的用電器正常工作的電壓為U2,在滿足用戶正常用電的情況下,下列說(shuō)法正確的是(

)C.采用更高的電壓輸電可以減小輸電線上損耗的電功率D.采用總電阻更高的輸電導(dǎo)線輸電會(huì)減小輸電線上損耗的電功率C123456789101112解析

遠(yuǎn)距離輸電時(shí),輸電線上的功率損耗為

,而P0是用戶得到的功率,故A、B錯(cuò)誤;輸電線上功率損耗

,可知增大輸電電壓或者減小輸電導(dǎo)線的總電阻均可減小輸電線上的功率損耗,故C正確,D錯(cuò)誤。1234567891011124.遠(yuǎn)距離輸電,輸電功率一定,當(dāng)輸電電壓為U0時(shí),輸電線上的電流為I0,損失的電功率為P0。則當(dāng)輸電電壓提高為2U0時(shí)(

)B1234567891011121234567891011125.額定電壓為250V的用戶供電的遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示,已知輸入原線圈n1兩端的電壓U1=500V,發(fā)電機(jī)的輸出功率為P=500kW,輸電線的電阻R=12.5Ω,輸電線上損失的功率為輸送功率的1%。如果圖中的升壓變壓器以及降壓變壓器均為理想的變壓器。則下列結(jié)論正確的是(

)A.n3∶n4=79∶1B.n1∶n2=1∶50C.流過(guò)輸電線的電流強(qiáng)度大小為40AD.降壓變壓器原線圈兩端的電壓為24700VB1234567891011121234567891011126.如圖所示,利用理想變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電,發(fā)電廠的輸出電壓恒定,輸電線路的電阻不變,當(dāng)用電高峰到來(lái)時(shí)(

)A.輸電線上損耗的功率減小B.電壓表V1的示數(shù)減小,電流表A1增大C.電壓表V2的示數(shù)增大,電流表A2減小D.用戶端功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小D123456789101112解析

當(dāng)用電高峰到來(lái)時(shí),用戶消耗的功率變大,則電流表A2讀數(shù)變大,輸電線上的電流變大,輸電線上損耗的功率變大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電流表A1增大,因?yàn)榘l(fā)電廠的輸出電壓恒定,則升壓變壓器副線圈兩端的電壓不變,即電壓表V1的示數(shù)不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;輸電線上的電壓損失變大,故降壓變壓器的原線圈兩端的電壓減小,副線圈兩端的電壓也減小,即電壓表V2的示數(shù)減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;用戶消耗的功率占發(fā)電廠輸出功率的比例

,因?yàn)檩旊娋€上的電流增大,故電壓損失增大,U1不變,所以用戶消耗的功率與發(fā)電廠輸出功率的比值減小,選項(xiàng)D正確。1234567891011127.遠(yuǎn)距離輸電裝置如圖所示,升壓變壓器和降壓變壓器均是理想變壓器。當(dāng)S由2改接為1時(shí),則電壓表讀數(shù)

,電流表讀數(shù)

,輸電線損失的功率

。(均選填“變大”“變小”或“不變”)

變大變大變大123456789101112解析

改接為1時(shí),升壓變壓器的原線圈匝數(shù)不變,副線圈匝數(shù)變大,所以輸電電壓變大,降壓變壓器的輸入電壓和輸出電壓均變大,電壓表讀數(shù)變大;降壓變壓器的輸出電壓變大時(shí),流過(guò)燈泡的電流I燈也變大,輸電線上的電流I線隨著I燈的變大而變大,所以電流表讀數(shù)變大;I線變大,輸電線損失的功率P線=變大。1234567891011128.(2023福建師大附中開學(xué)考試)如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=1∶10,在T1的原線圈兩端接入一正弦式交變電流,輸電線的總電阻為2r=2Ω,降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為n3∶n4=10∶1,若用電設(shè)備兩端的電壓為U4=200V,且用電設(shè)備消耗的電功率為10kW,不考慮其他因素的影響,求:(1)T2的原線圈兩端的電壓U3;(2)流過(guò)n3的電流I3;(3)T1的原線圈輸入的電功率P。123456789101112解析

(1)由變壓器原、副線圈電壓之比等于原、副線圈匝數(shù)之比可得

(2)由變壓器的輸入功率等于輸出功率可得U3I3=U4I4=P用=10

kW123456789101112(3)輸電線的總電阻消耗的功率為

T1的原線圈輸入的電功率為P=P線+P用=50

W+10

000

W=10

050

W。答案

(1)2000V

(2)5A

(3)10050W123456789101112B級(jí)關(guān)鍵能力提升練9.如圖所示為某小型電站高壓輸電示意圖。發(fā)電機(jī)輸出功率恒定,升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2。在輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器,原、副線圈的匝數(shù)比分別為10∶1和1∶10,電壓表的示數(shù)為220V,電流表的示數(shù)為10A,各互感器和電表均為理想的,則下列說(shuō)法正確的是(

)123456789101112B.采用高壓輸電可以增大輸電線中的電流,輸電電流為100AC.線路輸送電功率是220kWD.將P上移,用戶獲得的電壓將降低答案

C12345678910111212345678910111210.遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,輸電線上的電阻為R,變壓器為理想變壓器。發(fā)電機(jī)功率不變,為減小輸電線上的功率損耗,下列方法可行的是(

)A.n1加倍,n2加倍

B.n1加倍,n2減半C.n1減半,n2加倍

D.n1減半,n2減半C12345678910111212345678910111211.(多選)某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示,發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變壓器和降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為r,降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比n3∶n4=n∶1,降壓變壓器的副線圈兩端電壓如圖乙所示,降壓變壓器的副線圈與阻值R0=22Ω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)法正確的是(

)123456789101112A.發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的頻率為0.5Hz答案

BD12345678910111212345678910111212.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)小型發(fā)電站,輸送的電功率P=500kW,當(dāng)使用U=5kV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4800kW·h。(1)求輸電效率η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,那么發(fā)電站應(yīng)使用多