高中物理 5.5《电能的输送》课下作业 新人教选修32.doc

2013物理人教选修3-2 5.5电能的输送课下作业1关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是()a由功率pu2/r，应降低输电电压，增大导线电阻b由piu，应低电压小电流输电c由pi2r，应减小导线电阻或减小输电电流d上述说法均不对解析：输电时导线上损失的电压uir，它不同于输电电压，p或piu中的u应为导线上损失的电压，故a、b错，导线上功率的损失为发热损失，即pi2r，故c正确。答案：c2如图1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1a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解析：远距离输电过程中的主要能量损耗是输电导线的发热损耗，由p损i2r可以看出，在保证输电功率的前提下有两种方式可减小输电中的能量损失：一是减少输电线的电阻，由r知，a正确。二是减小输电电流，b正确。若输电电压一定，由pui知输送的电功率越大，输电电流越大，则输电中能量损耗p损i2r越大，c错误。电压越高，对输电线路绝缘性能的要求越高，变压器的要求相应提高，线路修建费用会多很多，d正确。答案：abd3(2012天津高考)通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率p，原线圈的电压u保持不变，输电线路的总电阻为r。当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为p1，若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，线路损耗的电功率为p2，则p1和分别为()a.，b()2r，c.， d()2r，解析：当副线圈与原线圈的匝数比为k时，副线圈输出电压为ku，输出电流ip/ku，线路损耗的电功率为p1i2r()2r。若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk，副线圈输出电压为nku，输出电流ip/nku，线路损耗的电功率为p2i2r()2r。p2/p1，选项d正确，a、b、c错误。答案：d4发电机的路端电压为u，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为p，则()a输电线上的电流为b输电线上的功率损失为c用户得到的功率为p()2rd用户得到的电压为解析：由题知，其供电原理如图所示，输电电流i，输电线功率损失pi2r()2r，电压损失uir，用户功率pppp()2r，用户电压uuuuir。答案：ac5“西电东送”工程中为了减少输电损耗，必须提高输电电压。从洪家渡水电站向华东某地输送电的功率为106 kw，输电电压为100万伏，输电线电阻为100 ，若采用超导材料作为输电线。则可以减少输送损耗功率为()a1010 w b108 wc1010 kw d108 kw解析：输电线电阻r100 时，电线损功率p线()2r()2100 w108 w105 kw，用超导材料作为输电线r0，则p线0。答案：b6某变电站用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输电，下面选项正确的是()a因i，所以输电线上的电流增为原来的20倍b因i，所以输电线上的电流减为原来的c因p，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍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解析：由pi2r()2r知，pp，c错。本题i，故a错。若p不变，则rp，r400r，由电阻定律可得：dd，d错，选b。答案：b7用u1和u2两种电压通过相同长度和材料的导线输电，若输送的电功率相等，在输电导线上损失的电功率也相同，则在两种情况下输电导线截面积之比s1s2为()a. b.c()2 d()2解析：由输送的电功率piu，损失的电功率pi2r，得pr。由题意知，r1r2，由此得，因为r，所以。答案：c8某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3106 kw。现用500 kv电压输电，则下列说法正确的是()a输电线上输送的电流大小为2.0105 ab输电线上由电阻造成的损失电压为15 kvc若改用5 kv电压输电，则输电线上损失的功率为9108 kwd输电线上损失的功率为pu2/r，u为输电电压，r为输电线的电阻解析：输电线上输送的电流为i输6 000 a，a选项错误。输电线上由电阻造成的损失电压u损i输r线6000 a2.5 1.5104 v，b选项正确。若输电电压为5 kv，则输电线上损失的功率不可能大于输电总功率3106 kw，c选项错误，p中，u应当为输电线上损失的电压，d选项错误。答案：b9某电站，输送的电功率为p500 kw，当使用u5 kv的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差 4 800度。求：(1)这时的输电效率和输电线的总电阻r。(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？解析：(1)由于输送功率为p500 kw，一昼夜输送电能ept12 000度，终点得到的电能e7 200度，因此效率60%，输电线上的电流可由ip/u计算，为i100 a，而输电线损耗功率可由pri2r计算，其中pr4 800/24 kw200 kw，因此可求得r20 。(2)输电线上损耗功率pr()2r，原来pr200 kw，现在要求pr10 kw，计算可得输电压应调节为u22.4 kv。答案：(1)60%20 (2)22.4 kv10输送4.0106 w的电能，若发电机输出电压为2 000 v，选用变压器升压后应用横截面积为4.25 cm2的铜导线，把电能送到400 km远处，线路损耗的功率为5.0105 w。求：(1)应选用匝数比为多少的升压变压器；(2)若已知铜的电阻率1.7108 m，在用户方使用降压变压器，其原线圈两端的电压为多大。解析：求升压变压器的匝数比，必须求出该变压器副线圈两端的电压，因变压器均为理想变压器，即上述副线圈输送给线路的功率仍是4.0106 w，关键是求出输电线上的电流，问题就迎刃而解了。(1)由pi2r得i，式中p为线路损耗功率，r为线路总