2017-2018学年高中物理第五章交变电流5.5电能的输送课时提升作业(十一)新人教版选修

1、课时提升作业（十一）电能的输送（40 分钟 50 分）一、选择题（本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分。多选题已在题号后标出）1. （多选）远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV 高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是（）A. 可节省输电线的材料B. 可根据需要调节交流电的频率C. 可减小输电线上的能量损失D可加快输电的速度【解析】选AG 远距离输电时，往往输送电功率一定，据P=UI，输送电压 U 越高，则输送电P流 1=越小，据 P线=I2R线，在要求输电线损耗一定的情况下，输电线电阻可略大，导线可做得细一些或选择电阻率略大的材料；若输电线确定，即R线一定

2、，则可减少线路上的能量损耗，故A、C 正确；而交流电的频率是一定的，不能调节，输电的速度就是电磁波的速度，也就是光的传播速度，是一定的，故 B、D 错误。2. 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 P=*，应降低输电电压，增大导线电阻B. 由 P=IU，应降低输电电压，减小输电电流C.由P=I2R,应减小导线电阻或减小输电电流D. 上述说法均不对【解析】选 Co 因为输电线上的功率损耗 P=|2R=J丿 R,其中 P 为输电功率，U 为输电电压,I 为输电电流，R 为导线电阻，要减小远距离输电线上的功率损耗，需减小导线电阻或减小输电 电流，C 对；或者提高输电电压

3、以减小输电电流，A、B 错。3.（2015 信阳高二检测）一交流发电机输出电压为u=Usin3t，加在匝数比为 1 : n 的理想升压变压器的原线圈上，变压器的副线圈通过总电阻为R 的输电线向用户供电，若发电机的输出功率为 P,则输电线上消耗的功率为（）-2 -2n2n gA.RB.P2R2P2RD 现【解析】选 D。根据正弦交流电的基本规律可知输入电压U1 % 1设输出电压为 U,则有八 =；?U=nU 八.，再根据变压器的功率关系：P入=P出？P出=P=IP J2P2丹U7rdJ曲il n2U”出U? I出= =，则有 P热= R=。故 A、B C 均错误，D 正确。4.（2015 福建高

4、考）如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为 ni、n2,在 T 的原线圈两端接入一电压u=Usin3t 的交流电源，若输送电功率为P,输电线的总电阻为 2r,不考虑其他因素的影响，则输【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:（1）理想变压器的输入功率等于输出功率。U= -，根据理想变压器的变压规律,电线上损失的电功率为（A.n24rB.rtj4rC.4(i Pn2PD.4( 2( J2r)-3 -(2)P=UI。-4 -QbPIi也少P【解析】选 G 由丨1= : 和J得 1冃2=，则输电线上损失的功率lll P2 -R2r=4（ * ）2（?

5、）2r，故选 C5.（2014 江苏高考）远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为 U、U，电流分别为丨1、丨2,输电线上的电阻为 R。变压器为理想变压器，则下列关系 式中正确的是（）7iT)【1nlJ八亠-14发电机Uy”t.U2B.I=R2=/9用户C1UD.lIU=|2U2【解析】选 D。对理想变压器来说，电流与匝数成反比，A 项错误；输入功率等于输出功率，D 项正确；对图中的中间电流，丨2= *，而 U2U导，所以 B 项错误；导线消耗的功率为 为升压变压器的输入功率，与输出功率相等，即IlU = l2U2，所以 C 项错误。【补偿训练】（多选

6、）（2015 遂宁高二检测）如图为某小型水电站的电能输送示意图。已知输电的总电阻 R=10Q，降压变压器 T2的原、副线圈匝数之比为4 ： 1,电阻 R）=11Q。若 Ti、T2均为理想变压器，T2的副线圈两端电压表达式为U=220 - sin100ntV，下列说法正确的是（-5 -A.发电机中的电流变化频率为100 Hz0发电机-6 -B.通过Ro的电流有效值为 20AC. 升压变压器 Ti的输入功率为 4650WD. 若Ro的电阻减小，发电机的输出功率也减小3 1007T【解析】选 B C。T2的副线圈的交流电的频率为亠：；Hz=50Hz,而变压器是不能改变交流电频率的，故发电机中的电流变

7、化频率为50Hz,选项 A 错误；T2的副线圈的交流电电压的有效u 220V值为 U=220V，故通过R0的电流有效值为|=几=Z=20A，故选项 B 正确；根据匝数与电流的I关系可得 T2的原线圈中的电流为 I =4=5A,故输电线上损失的功率为 P损=12R=(5A)2X10Q=250W 而电阻R上消耗的电功率为 P0=I2F0=(20A)2X11Q=4 400 W 故升压变压器 Ti的输入功率为 P=P损+R=4400W+250 W=4 650 W 故选项 C 正确；若 F0的电阻减小，则电阻 F0消耗的电功率将增大， 输电线上的电流增大，输电线上消耗的电功率也增大，故发电机的输出功率也

8、要增大，故选项D错误。6.(2015 黄冈高二检测)如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压Ui 和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且n1:他=门4: n3。当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是()升压变压器降压变压器A. 用户的电压 U4增加B. 恒有 Ui : U2=U4: U3C. 输电线上损耗的功率减小D. 发电机的输出功率不变【解析】选 B。当用户的功率增大时，并联的用电器增多，出现用电高峰，各用电器电压下降,4他n-用4-7 -U 11! U3n3选项 A 错误；因为原、副线圈的电压比等于匝数之比，则因为 n1n2=n4:n3,-8 -所以 U : U2=u : U,选项

9、B 正确；当用电器增多时，功率增大，1=，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，由 P=I2r 可知输电线上的损耗功率增大，选项C 错误；发电机的输出功率等于用户消耗的功率与输电线上损失的功率之和，选项D 错误。二、非选择题（本题共 2 小题，共 20 分。需写出规范的解题步骤）7.（8 分）某小型水电站输出功率为20kW 输电线路总电阻是 6Q。（1）若采用 380V 电压输电，求输电线路损耗的功率。若改用 5 000 V 高压输电，用户端利用ni: n2=22 : 1 的变压器降压，求用户得到的电压。【解析】（1）P电=Uli, P损=R线P 电=Ul2,损失的电压 U=l2R线

10、=24VL3=Ur U=4976V U3: U4=ni: n2用户得到的电压 U4=226.2V。答案：（1）16.6kW （2）226.2 V【互动探究】上题中如果要求输电损耗为3%求输电电压。提示：P损=l R线=3%P电又 P电=l iUi解得：Ui=2000V答案：2 000 V8.（i2 分）（20i5 秦皇岛高二检测）如图所示，某村在距村庄较远的地方建了一座小型水电站，发电机的输出功率为 9 kW 输出电压为 500 V,输电线电阻为 iOQ,允许线路消耗的功率为输出功率的 4%求：6W=16.6 kW。-9 -（i）若不用变压器而由发电机直接输送，用户得到的电压和功率是多少?-10 -用如图所示电路输电，若用户需要220V 电压时，所用升压、降压变压器原、副线圈匝数比为多少？(不计变压器能量损失)【解析】(1)不用变压器而由发电机直接输送时，P 9 x 103输电线上的电流1=A=18 A电压损失 U=IR=180V功率损失 P=I R=3240W用户得到