20xx教科版高中物理選修一第2章第7節(jié)電能的輸送課時作業(yè)-在線瀏覽
2025-01-31 18:23本頁面
【正文】 理想變壓器升壓后向 80 km遠(yuǎn)處用戶供電．已知輸電導(dǎo)線的電阻率為 ρ ＝ 10 － 8 Ωm ，導(dǎo)線橫截面積為 10－ 4 m2，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． 1 Ω 的發(fā)電機(jī)，供給一個學(xué)校照明用電，如圖 4所示，升壓變壓器的匝數(shù)比為 1∶ 4，降壓變壓器的匝數(shù)比為 4∶ 1，輸電線的總電阻 R＝ 4 Ω ，全校共 22個班，每班有 “220 V,40 W” 的電燈 6盞，若要保證電燈全部正常發(fā)光，求： 圖 4 (1)發(fā)電機(jī)輸出功率； (2)發(fā)電機(jī)電動勢； (3)輸電效率； (4)若使用燈數(shù)減半且正常發(fā)光，發(fā)電機(jī)輸出功率是否減半． 第 7節(jié) 電能的輸送 答案 課前預(yù)習(xí)練 1． I2r 減小輸電導(dǎo)線的電阻 減小輸電導(dǎo)線中的電流 2．升壓 升高 降壓 降到 3．高壓輸電 整流 高壓直流電 逆變器 4． AD 5． C [由 P＝ UI， P 損 ＝ I2R可得 P 損 ＝ P2RU2 ，所以輸電線上損失的功率與輸送電壓的平方成反比， C項正確． ] 6． ABD [導(dǎo)線的橫截面積越大，導(dǎo)線的電阻越小，電能損失就越小， A 對；在輸送功率一定的前提下，提高輸送電壓 U，由 I＝ PU知，能減小電流 I，從而減小發(fā)熱損耗， B 對；若輸送電壓一定，由 I＝ PU知 ，輸送的電功率 P越大， I越大，發(fā)熱損耗就越多， C錯；高壓輸電時要綜合考慮材料成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性等各種因素，不是電壓越高越好， D對． ] 課堂探究練 1． BCD [輸電線的損耗 P 損 ＝ I2R 線 ＝ U2線R線 ＝ IU 線 其中 U 線 ＝ U1－ U2，故 B、 C、 D正確． ] 點評 計算功率損失常用公式 P 損 ＝ I2線 R 線 和 P 損 ＝ U2線R線 ，特別在利用 P 損 ＝U2線R線 時要注意 U 線是 R 線 上的電壓． 2． BC [輸電線上的電流 I 線 ＝ P0U＝ U線R故 A 錯誤， B正確；輸電線上的功率損失 P＝ I2線 R＝ (P0U)2R＝ U2線R ，故 C正確， D錯誤． ] 點評 由功率損失 P＝ (P輸U(kuò)輸)2R 線 知：當(dāng)輸送功率 P 輸 一定時減少輸電線上功率損失的方法為提高輸電電壓或減小輸電導(dǎo)線的電阻． 3． ABD [輸電線上消耗的功率 P 線 ＝ I22R＝ 400 kW，則 I2＝ P線R ＝ 20 A，又 P1＝ U1I1，則 I1＝ P1U1＝ 103 A，故 A正確； T1的變壓比 U1U2＝ I2I1＝ 150，又 P＝ U1I1＝ U2I2，得 U2＝ 210 5 V，輸電線上損失電壓 U 線 ＝ I2R＝ 210 4 V，則 T2原線圈的輸入電壓 U3＝ U2－ U 線 ＝ 10 5 V，又燈泡正常發(fā)光， T2 的副線圈的電壓為 220 V， B 正確； T2 的變壓比 U3U4＝ 105220 ＝9 00011 ， C錯誤；根據(jù) U3I2＝ 60n，解得 n＝ 610 4， D正確． ] 點評 遠(yuǎn)距離輸電線路圖如下 各物理量有下列關(guān)系 ① 電壓關(guān)系： U 發(fā) ＝ U1， U1U2＝ n1n2， U2＝ U3＋ U 損 ， U3U4＝ n3n4， U4＝ U 用 ； ② 電流關(guān)系： n1I1＝ n2I2， I2＝ I 線 ＝ I3， n3I3＝ n4I4； ③ 功率關(guān)系： P 發(fā) ＝ P1＝ P2， P2＝ P3＋ P 損 ， P3＝ P4＝ P 用 ， P 損 ＝ I2R 線 ， P 損 ＝ ??? ???PU22R線 ， P 損 ＝IU 損． 4． AD [由于輸電線上的功率損耗，故升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率． P 出 － P 損 ＝ P 入 ，故 D正確 .U2U1＝ n2n1， U3U4＝ n3n4，因為 U1＝ 200 VU4＝ 220 V， U2U3＝ U2－ U 線 ，故 n2n1n3n4，選項 A正確． ] 點評 在理解電壓關(guān)系時，可把輸電線路理解為三個閉合回路．如圖 第一個回路發(fā)電機(jī)是電源，升壓變壓器的原線圈是用電器，若輸電線電阻忽略則有 U發(fā)
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